Proliferacja komórek nerwowych
- zachowanie sekwencyjności;
- kolejne podziały prowadzą do specjalizacji i utraty uniwersalności;
- większość podziałów komórkowych ma miejsce w okolicach komór mózgowych.
Migracja i agregacja
Migracja
- migracja z okolic przykomorowych do lokalizacji docelowych;
- rola komórek gleju promienistego - szlak dla komórek;
- stopniowa utrata możliwości migracji - specjalizacja lokalna.
Migracja i agregacja - grzebień nerwowy
- grzebienie nerwowe - peryferyczne elementy układu nerwowego
- neurony czuciowe i ruchowe
- kom. Schwanna
- kom. nadnerczy
- kom. pigmentowe
- oraz: chrząstki, kości itd.
Agregacja
- komórki nerwowe łączą się w grupy - tworzenie właściwych struktur układu nerwowego;
- cząsteczki adhezji komórkowej (znajdują się na powierzchni komórek) - komórki wiedzą, gdzie się zatrzymać i połączyć.
Wzrost aksonu i tworzenie się synaps
Projekcje - aksony i dendryty
- tworzenie się stożków wzrostu, które aktywnie szukają drogi.
trzy mechanizmy:
powinowactwo chemiczne - wietrzenie zapachu, orientacja na odległe punkty
matryca chemiczno-mechaniczna
gradient topograficznego - zostaje tam, gdzie mu dobrze.
Hipoteza powinowactwa chemicznego
- każda powierzchnia postsynaptyczna w układzie nerwowym wytwarza specyficzny znacznik chemiczny;
- ...
- przecięty nerw wzrokowy żaby odrasta dokładnie do tego samego miejsca;
- neurony in vitro znajdują drogę;
- odkryto wiele substancji sygnałowych.
Nierozwiązane pytania
- w niektórych przypadkach narząd przeszczepowy do nowego miejsca zostaje nieprawidłowo unerwiony;
- niektóre aksony są w stanie pokonywać dokładnie tę samą skomplikowaną drogę do swoich miejsc docelowych w każdym osobniku danego gatunku, zamiast podążać do ...
-
Hipoteza matrycy chemiczno-mechanicznej
Rozwijający się układ nerwowy zawiera specyficzne szlaki chemiczne lub mechaniczne, po których wędrują rosnące aksony w drodze do swoich miejsc docelowych
- pierwotne stożki wzrostu przecierają szlak - odnajdują właściwą drogę wchodząc w interakcje z komórkami na ich drodze
- kolejne stożki wzrostu poruszają się po śladach stożków pierwotnych
- nowe aksony wykazują tendencje do wędrowania wzdłuż aksonów idących wcześniej tym samym szlakiem.
- nie odpowiada dlaczego aksony in vitro (brak szlaków) znajdują drogę);
- nie wyjaśnia przypadków złego unerwienia.
Wskazówki odległe Wskazówki bliskie
powinowactwo odpychanie powinowactwo odpychanie
chemiczne chemiczne kontaktowe kontaktowe
Mechanizm gradientu topograficznego
Aksony, które wyrastają z jednego zgrupowania neuronów do innego organizują swoje zakończenia synaptyczne zgodnie ze względnym położeniem swoich ciał komórek na powierzchni wyjściowej - definiowanym przez gradienty.
Śmierć neuronu i reorganizacja synaps
Tworzenie synaps
- chemiczny dialog pomiędzy zakończeniem aksonu a komórką docelową;
- synapsa jest budowana przez obie strony;
- aktywne synapsy są wzmacniane (tworzą się kolaterale).
DARWINIZM NEURONALNY
- neuronów jest za dużo - przeżywają jedynie potrzebne, te które utworzyły funkcjonalne połączenia;
- jedynie aktywne i silne połączenia synaptyczne są zachowywane - selektywność neurotransmisji;
- wynikiem utratu neuronów jest reorganizacja synaps - na miejsce synaps obumarłych neuronów wchodzą neurony "zwycięzcy".
Neurotrtofiny - subsytancja, która chroni neuron przed apoplozą - np. czynnik wzrostu nerwów (NGF, BDNF);
- nie przyciągają neuronów - działają po połączeniu i zapewniają przeżycie;
<----informacja<-----
-------->NGF------->
(potrzebne przy udarze, by zapobiec wtórnemu umieraniu komórek!)
APOPTOZA - zaprogramowana śmierć komórki;
- śmierć komórek w okresie rozwoju układu nerwowego jest najczęściej procesem aktywnym - apoptozą;
- zbędna komórka popełnia eleganckie samobójstwo:
- pocięcie DNA,
- samotrawienie,
- przyciąganie komórek fagocytujących.
Postnatalny rozwój ludzkiego mózgu
- wzrost rozmiaru mózgu (4x) 350g-1200g;
- synaptogeneza;
- mielinizacja aksonów;
- rozgałęzianie się dendrytów.
- W korze wzrokowej i słuchowej następuje rozwój połączeń synaptycznych w 4 m.ż., a maks. gęstość w 7 m-cu (150% w stosunku do dorosłości);
- Synaptogeneza w korze przedczołowej - maks. w 2 r.ż.
- W wieku 4 lat mózg ma podobną ilość połączeń nerwowych, co dorosły człowiek.
asiula_921