El desarrollo del sistema nervioso en humanos , o desarrollo neuronal o neurodesarrollo , involucra los estudios de embriología , biología del desarrollo y neurociencia para describir los mecanismos celulares y moleculares por los cuales el complejo sistema nervioso se forma en humanos, se desarrolla durante el desarrollo prenatal y continúa desarrollar postnatalmente.
Algunos hitos del desarrollo neuronal en el embrión incluyen el nacimiento y la diferenciación de neuronas a partir de precursores de células madre ( neurogénesis ); la migración de neuronas inmaduras desde sus lugares de nacimiento en el embrión hasta sus posiciones finales; el crecimiento de los axones de las neuronas y la guía del cono de crecimiento móvil a través del embrión hacia los compañeros postsinápticos, la generación de sinapsis entre estos axones y sus compañeros postsinápticos, la poda sináptica que ocurre en la adolescencia y, finalmente, la vidacambios en las sinapsis que se cree que subyacen al aprendizaje y la memoria.
Por lo general, estos procesos del neurodesarrollo se pueden dividir ampliamente en dos clases: mecanismos independientes de la actividad y mecanismos dependientes de la actividad. En general, se cree que los mecanismos independientes de la actividad ocurren como procesos cableados determinados por programas genéticos que se desarrollan dentro de las neuronas individuales. Estos incluyen la diferenciación , la migración y la guía de axones a sus áreas objetivo iniciales. Se piensa que estos procesos son independientes de la actividad neuronal y la experiencia sensorial. Una vez que los axones alcanzan sus áreas objetivo, entran en juego los mecanismos dependientes de la actividad. La actividad neuronal y la experiencia sensorial mediarán la formación de nuevas sinapsis , así como la plasticidad sináptica ., que será responsable del refinamiento de los circuitos neuronales nacientes. [ cita requerida ]
El sistema nervioso central (SNC) se deriva del ectodermo , la capa de tejido más externa del embrión. En la tercera semana del desarrollo embrionario humano aparece el neuroectodermo y forma la placa neural a lo largo del lado dorsal del embrión. La placa neural es la fuente de la mayoría de las neuronas y células gliales del SNC. Se forma un surco a lo largo del eje longitudinal de la placa neural y, en la cuarta semana de desarrollo, la placa neural se enrolla sobre sí misma para dar lugar al tubo neural , que está lleno de líquido cefalorraquídeo (LCR). [1]A medida que se desarrolla el embrión, la parte anterior del tubo neural forma tres vesículas cerebrales primarias , que se convierten en las principales regiones anatómicas del cerebro: el cerebro anterior ( prosencéfalo ), el cerebro medio ( mesencéfalo ) y el cerebro posterior ( rombencéfalo ). Estas vesículas tempranas simples se agrandan y se dividen aún más en las cinco vesículas cerebrales secundarias : el telencéfalo (futura corteza cerebral y ganglios basales ), diencéfalo (futuros tálamo e hipotálamo ), mesencéfalo(futuro colículo ), metencéfalo (futuro puente y cerebelo ) y mielencéfalo (futuro bulbo raquídeo ). [2] La cámara central llena de LCR es continua desde el telencéfalo hasta la médula espinal y constituye el sistema ventricular en desarrollo del SNC. Debido a que el tubo neural da origen al cerebro y la médula espinal, cualquier mutación en esta etapa del desarrollo puede provocar deformidades fatales como la anencefalia o discapacidades de por vida como la espina bífida . Durante este tiempo, las paredes del tubo neural contienen células madre neurales, que impulsan el crecimiento del cerebro a medida que se dividen muchas veces. Gradualmente, algunas de las células dejan de dividirse y se diferencian en neuronas y células gliales , que son los principales componentes celulares del SNC. Las neuronas recién generadas migran a diferentes partes del cerebro en desarrollo para autoorganizarse en diferentes estructuras cerebrales. Una vez que las neuronas han alcanzado sus posiciones regionales, extienden axones y dendritas , lo que les permite comunicarse con otras neuronas a través de sinapsis . La comunicación sináptica entre neuronas conduce al establecimiento de circuitos neuronales funcionales que median el procesamiento sensorial y motor y subyacen al comportamiento. [3]