NEURULASI: CIRI, KAPAN DAN BAGAIMANA IA BERLAKU - GEOGRAFÍA - 2025

The neurulation adalah fasa asas dalam perkembangan embrio dalam tiub neural, struktur yang akan membawa kepada otak dan saraf tunjang (sistem saraf pusat) membangun.

Ia berlaku pada semua embrio vertebrata, walaupun pada spesies tertentu ia melalui dua proses yang berbeza: neurulasi primer dan sekunder. Proses neurulasi bermula sekitar minggu ketiga atau keempat perkembangan embrio.

Perkembangan otak kita dimediasi oleh petunjuk genetik, isyarat antara sel, dan interaksi kita dengan dunia luar. Pada mulanya, perkembangan ini terdiri daripada pembentukan sistem saraf primal.

Oleh itu, seseorang bermula dengan penghasilan neuron dari sel yang tidak dibezakan, pembentukan kawasan otak utama, dan penghijrahan neuron dari tempat penciptaan mereka ke tempat terakhir mereka. Ini akan meletakkan asas untuk penciptaan jalur aksonal seterusnya dan pembentukan sinaps (sambungan).

Proses neurulasi

Untuk memahami proses neurulasi, perlu mengetahui beberapa langkah mendasar dalam perkembangan embrio.

Sebelum sel-sel yang akan menjadi otak dan saraf tunjang muncul, terdapat lapisan sel primitif yang penting untuk perkembangan sistem saraf kemudian. Lapisan ini terbentuk selama apa yang disebut "gastrulation", yang, seperti yang ditunjukkan oleh Lewis Wolpert pada tahun 1986:

Lapisan kuman

Dalam tempoh yang sukar ini, di mana satu sel sel terbahagi kepada tiga lapisan primitif atau lapisan kuman:

- Ectoderm atau lapisan luar: menimbulkan epidermis dan struktur yang berkaitan seperti rambut dan kuku, serta sistem saraf.

- Lapisan mesoderm atau perantaraan: dari dalamnya otot, tulang, sistem peredaran darah, dan organ pembiakan dan perkumuhan akan muncul.

- Lapisan endoderm atau dalaman: ia akan menimbulkan sistem pencernaan dan sistem pernafasan.

Mesoderm dan endoderm menyerang (melipat pada diri mereka sendiri), yang menentukan garis tengah dan paksi anterior-posterior dan dorsal-ventral. Paksi ini penting kerana di setiap kawasan lapisan kuman kejadian yang berbeza akan berlaku.

Pembentukan notokord

Gastrulation juga mempunyai fungsi utama, iaitu pembentukan notochord. Ia mula muncul pada usia kehamilan 18 hari, dan terdiri daripada silinder sel mesoderm yang ditentukan yang mengembang sepanjang garis tengah embrio.

Notochord terbentuk melalui pergerakan sel yang berlaku semasa gastrulasi. Pada mulanya, celah dangkal terbentuk disebut lubang primitif, yang memanjang sehingga membentuk "garis primitif". Dari situ mesoderm menyerang dan memanjang ke dalam untuk membentuk silinder.

Notochord menetapkan garis tengah embrio, yang akan mengakibatkan kedua-dua bahagian badan menjadi simetri. Struktur ini juga menentukan kedudukan sistem saraf dan penting untuk pembezaan saraf posterior.

Dengan cara ini, proses neurulasi bermula. Notochord mula menghantar isyarat induktif ke ectoderm (yang terletak tepat di atasnya) untuk sekumpulan sel neuroectodermal untuk membezakan menjadi sel prekursor saraf. Yang terakhir adalah yang akan menjadi sebahagian daripada sistem saraf pusat.

Bahagian ectoderm yang merangkumi notochord didefinisikan sebagai "plat saraf". Semasa neurulasi berlangsung, plat saraf mula menebal, mengumpul sel. Sel-sel ini disusun dalam dua rantai di kedua-dua sisi garis tengah plat saraf.

Yang terakhir mula melipat di garis tengah (bersebelahan dengan notochord). Ini menimbulkan sulkus saraf, kira-kira pada usia kehamilan 20 hari, yang semakin ketara.

Bahagian plat saraf yang berada tepat di atas notokord disebut "plat lantai." Sedangkan, bahagian belakang ujung sulcus yang menonjol dikenal sebagai "puncak neural".

Pembentukan tiub saraf

Sedikit demi sedikit, dua rantai sel yang menonjol dari plat saraf membongkok, ingin menyentuh. Ini menghasilkan silinder yang dipanggil tiub neural. Tiub saraf ditutup dan selesai pada kira-kira 22 hari kehamilan.

Mesoderm di sebelah tiub saraf menebal, terbahagi kepada struktur yang disebut "somites." Struktur ini adalah pendahulu otot dan kerangka.

Semasa neurulasi, bahagian tiub saraf yang berlainan akan membina struktur yang berbeza di dalam badan kita. Perubahan ini bermula pada kehamilan 24 hari. Oleh itu:

- Bahagian tiub saraf bersebelahan dengan somites, mula menjadi saraf tunjang.

- Kawasan puncak saraf akan menimbulkan ganglia deria sistem saraf periferi.

- Hujung anterior plat saraf, yang disebut "lipatan neural anterior", akan mengembang bersama di garis tengah untuk menghasilkan otak.

- Rongga tiub saraf akan menjadi sistem ventrikel.

Otak dan saraf tunjang

Oleh itu, tiub saraf akan membangkitkan otak dan saraf tunjang. Sel-sel tiub saraf dikenali sebagai sel-sel prekursor saraf, yang merupakan sel-sel induk dari mana lebih banyak prekursor akan muncul yang menimbulkan sel-sel neuron dan glial.

Sebaliknya, sebilangan kecil sel prekursor saraf tidak membahagi. Mereka dipanggil neuroblas, dan mereka akan membezakan menjadi neuron.

Sementara sel-sel di bahagian ventral tiub neural (di mana plat lantai) pergi untuk menimbulkan saraf tunjang dan bahagian belakang otak.

Pada usia kehamilan 25 hari, 3 vesikel asas dapat dilihat bermula dari tiub saraf: otak depan, otak tengah dan rhombencephalon.

Sementara, pada 32 hari, mereka dibahagikan kepada 5 struktur:

- Telencephalon: yang menimbulkan korteks serebrum, striatum, sistem limbik dan bahagian hipotalamus.

- Diencephalon: yang akan mengembangkan epithalamus, thalamus dan hypothalamus.

- Otak tengah: yang akan menimbulkan tectum, tegmentum dan serebral peduncles.

- Metancephalon: yang akan membezakan ke otak kecil dan jambatan otak.

- Myelencephalon: yang akan menjadi batang otak (medulla oblongata).

Neurulasi primer dan sekunder

Neurulasi primer dan sekunder adalah dua fasa asas dalam proses neurulasi. Secara umum, mereka menentukan dua jenis pembentukan tiub neural.

Bahagian anteriornya akan terbentuk melalui neurulasi primer dan bahagian posterior, oleh neurulasi sekunder. Kedua-duanya berlaku pada masa yang sama, tetapi di tempat yang berbeza.

Setiap organisma menggunakan tahap neurulasi primer dan sekunder yang berlainan; kecuali ikan, yang hanya menggunakan sekunder.

Neurulasi primer

Sebilangan besar tiub saraf berkembang pada minggu ketiga kehamilan dari neurulasi primer. Pembentukannya meluas hingga somite 31, yang menimbulkan vertebra sakral kedua tulang belakang.

Ia bermula apabila sel-sel plat saraf mula berkembang biak dan terletak di dua rantai yang dipisahkan oleh pencerobohan di garis tengah.

Akhirnya, rantai dibengkokkan dan digabungkan, yang merupakan bahagian tiub saraf. Bahagian ini menimbulkan hampir keseluruhan sistem saraf (otak, serviks, toraks dan saraf tunjang lumbal).

Neurulasi sekunder

Selebihnya tiub neural dibentuk oleh neurulasi sekunder. Ia timbul dari pemeluwapan, pembezaan dan degenerasi sel-sel mesenchymal yang berada di kawasan itu. (Chávez-Corral, López-Serna, Levario-Carrillo, & Sanín, 2013).

Ini berlaku sekiranya ketiadaan lapisan kuman ectodermal atau plat saraf. Ia bermula dengan pembentukan tali pusat oleh pemeluwapan sel-sel mesenchymal, yang melambung keluar sehingga menimbulkan tiub saraf.

Tiub ini, juga disebut tiub medula, timbul dari jisim sel yang tidak dibezakan yang disebut penyebab kausal. Melalui mekanisme morfogenetik, mereka disusun untuk membentuk rongga untuk menimbulkan saraf tunjang dari kawasan sakral dan coccygeal.

Setelah neurulasi sekunder selesai, ia bergabung dengan bahagian neurulasi primer yang paling caudal.

Perubahan dalam proses neurulasi

Ada kemungkinan bahawa perubahan mungkin timbul semasa neurulasi disebabkan oleh mutasi genetik atau sebab lain. Sekitar 5 atau 6 minggu kehamilan, sebahagian besar otak dan wajah mula terbentuk. Hemisfera membezakan dan vesikel optik, mentol penciuman dan cerebellum tumbuh.

Sekiranya momen penting dalam perkembangan saraf ini diubah, gangguan neurologi dan neuropsikologi yang teruk biasanya muncul. Ini biasanya disertai dengan sawan.

Perubahan dalam proses ini menyebabkan keadaan serius. Terutama jika terdapat kecacatan pada penutupan tiub saraf, yang biasanya tidak sesuai dengan kehidupan. Ini berlaku antara 1 dalam setiap 500 kelahiran hidup. Gangguan yang paling biasa muncul kerana penutupan tiub saraf yang teruk adalah:

Anencephaly

Ia berlaku kerana penutupan yang lemah di bahagian anterior tiub saraf semasa neurulasi. Ia dicirikan oleh ketiadaan beberapa bahagian tengkorak, kerosakan otak dan wajah, serta masalah jantung.

Spina bifida

Ia timbul akibat kecacatan tiub saraf yang mengakibatkan perkembangan otak, saraf tunjang, atau meninges yang tidak lengkap (lapisan pelindung yang mengelilingi sistem saraf pusat). Terdapat beberapa jenis spina bifida: ia boleh menjadi salah satu bentuk tersembunyi dari satu atau lebih vertebra, atau kerosakan tulang, membran atau lemak di kawasan ini.

Sebaliknya, subtipe lain adalah meningocele, di mana meninges menonjol dari bukaan tulang belakang, dan mungkin atau mungkin tidak ditutup dengan kulit.

Akhirnya, subtipe yang paling serius adalah myelomeningocele. Dalam kes ini, saraf tunjang terdedah dan menonjol melalui pembukaan tulang belakang. Ini menyebabkan kelumpuhan pada bahagian badan yang berada di bawah bukaan ini.

Encephalocele

Ini adalah benjolan berbentuk kantung di mana otak dan meninges menonjol melalui bukaan pada tahap tengkorak.

Celah langit-langit atau bibir sumbing

Ini adalah kecacatan kongenital yang terdiri daripada celah atau pemisahan di bibir atas.

Rujukan

1. Chávez-Corral, D.V, López-Serna, N, Levario-Carrillo, M, & Sanín, LH (2013). Kecacatan Tiub Neural dan Celah Bibir dan Lelangit: Kajian Morfologi. Jurnal Morfologi Antarabangsa, 31 (4), 1301-1308.
2. Gastrulasi dan Neurulasi. (sf). Diakses pada 27 April 2017, dari Kenyon College: biology.kenyon.edu.
3. Neurulasi. (sf). Diakses pada 27 April 2017, dari Wikipedia: en.wikipedia.org/wiki/Neurulation.
4. Neurulasi. (sf). Diakses pada 27 April 2017, dari Boundless: bindless.com.
5. Rosselli, M., Matute, E., & Ardila, A. (2010). Neuropsikologi perkembangan kanak-kanak. Mexico, Bogotá: Editorial El Manual Moderno.
6. Halaman Maklumat Spina Bifida. (sf). Diakses pada 27 April 2017, dari National Institutes of Neurological Disorders and Stroke: ninds.nih.gov.
7. Purves, D. (2008). Neurosains (Edisi ke-3). Editorial Médica Panamericana.