Perkembangan sistem saraf pada homo sapiens

Sistem saraf manusia berkembang dari lapisan germinal luar - ektoderm. Di bagian dorsal tubuh embrio, sel ektodermal yang berdiferensiasi membentuk lempeng meduler (saraf). Yang terakhir awalnya terdiri dari satu lapisan sel, yang kemudian berdiferensiasi menjadi spongioblas (dari mana jaringan pendukung - neuroglia - berkembang) dan neuroblas (dari mana sel saraf berkembang). Karena intensitas proliferasi sel di berbagai bagian lempeng meduler tidak sama, yang terakhir melorot dan terus-menerus berbentuk alur atau alur. Pertumbuhan bagian lateral alur saraf (meduler) ini menyebabkan tepinya menyatu dan kemudian menyatu. Dengan demikian, alur saraf, yang menutup di bagian dorsalnya, berubah menjadi tabung saraf. Fusi awalnya terjadi di bagian anterior, sedikit mundur dari ujung anterior tabung saraf. Kemudian bagian posterior, bagian kaudalnya, tumbuh bersama. Di ujung anterior dan posterior tabung saraf, area kecil yang tidak menyatu tetap ada - neuroporus. Setelah penyatuan bagian punggung, tabung saraf terjepit dari ektoderm dan terbenam dalam mesoderm.

Selama periode pembentukan, tabung saraf terdiri dari tiga lapisan. Lapisan dalam kemudian berkembang menjadi lapisan ependimal rongga ventrikel otak dan kanal sentral sumsum tulang belakang, dan lapisan tengah ("mantel") berkembang menjadi materi abu-abu otak. Lapisan luar, hampir tanpa sel, berubah menjadi materi putih otak. Pada awalnya, semua dinding tabung saraf memiliki ketebalan yang sama. Selanjutnya, bagian lateral tabung berkembang lebih intensif, menjadi semakin tebal. Dinding ventral dan dorsal tertinggal dalam pertumbuhan dan secara bertahap tenggelam di antara bagian lateral yang berkembang secara intensif. Sebagai hasil dari tenggelamnya ini, alur median longitudinaldorsal dan ventral dari sumsum tulang belakang masa depan dan medula oblongata terbentuk.

Pada permukaan bagian dalam setiap dinding lateral, alur batas longitudinal dangkal terbentuk, yang membagi bagian lateral tabung menjadi pelat utama (ventral) dan pelat alar (dorsal).

Plat utama berfungsi sebagai dasar dari mana kolom anterior materi abu-abu dan materi putih yang berdekatan terbentuk. Proses neuron yang berkembang di kolom anterior muncul (tumbuh) dari sumsum tulang belakang, membentuk akar anterior (motorik) saraf tulang belakang dan kranial. Kolom posterior materi abu-abu dan materi putih yang berdekatan berkembang dari plat alar. Bahkan pada tahap alur saraf, untaian seluler yang disebut punggungan meduler menonjol di bagian lateralnya. Selama pembentukan tabung saraf, dua punggungan, bergabung, membentuk pelat ganglion, yang terletak di dorsal tabung saraf, antara yang terakhir dan ektoderm. Selanjutnya, pelat ganglion bergeser ke permukaan lateral tabung saraf dan berubah menjadiganglia tulang belakang dan ganglia sensorik saraf kranial yang sesuai dengan setiap segmen tubuh . Sel-sel yang bermigrasi dari pelat ganglion juga berfungsi sebagai dasar untuk perkembangan bagian perifer sistem saraf otonom.

Setelah pemisahan lempeng ganglion, tabung saraf menebal secara nyata di ujung kepala. Bagian yang melebar ini berfungsi sebagai rudimen otak. Bagian tabung saraf yang tersisa kemudian berubah menjadi sumsum tulang belakang. Neuroblas yang terletak di ganglia tulang belakang yang sedang terbentuk berbentuk sel bipolar. Dalam proses diferensiasi neuroblas lebih lanjut, bagian dari dua prosesnya yang terletak di dekat badan sel bergabung menjadi satu proses berbentuk T, yang kemudian membelah. Dengan demikian, sel-sel ganglia tulang belakang menjadi berbentuk pseudo-unipolar. Proses sentral sel-sel ini diarahkan ke sumsum tulang belakang dan membentuk akar posterior (sensorik). Proses lain dari sel-sel pseudo-unipolar tumbuh dari nodus ke pinggiran, di mana mereka memiliki reseptor dari berbagai jenis.

Pada tahap awal perkembangan embrio, tabung saraf memanjang sepanjang seluruh tubuh. Karena pengurangan bagian ekor tabung saraf, ujung bawah sumsum tulang belakang masa depan secara bertahap menyempit, membentuk benang terminal (ujung). Selama sekitar 3 bulan perkembangan intrauterin, panjang sumsum tulang belakang sama dengan panjang kanal tulang belakang. Selanjutnya, pertumbuhan tulang belakang terjadi lebih intensif. Karena fiksasi otak di rongga tengkorak, kelambatan paling nyata dalam pertumbuhan tabung saraf diamati di bagian ekornya. Perbedaan dalam pertumbuhan tulang belakang dan sumsum tulang belakang menyebabkan semacam "pendakian" ujung bawah yang terakhir. Jadi, pada bayi baru lahir, ujung bawah sumsum tulang belakang terletak pada tingkat vertebra lumbalis III, dan pada orang dewasa - pada tingkat vertebra lumbalis I-II. Akar saraf tulang belakang dan ganglia tulang belakang terbentuk cukup awal, sehingga "naiknya" sumsum tulang belakang menyebabkan akar memanjang dan mengubah arahnya dari horizontal menjadi miring dan bahkan vertikal (membujur dalam kaitannya dengan sumsum tulang belakang). Akar segmen kaudal (bawah) sumsum tulang belakang, yang mengarah vertikal ke bukaan sakral, membentuk seikat akar di sekitar benang terminal - yang disebut ekor kuda.

Bagian kepala tabung saraf merupakan rudimen tempat otak berkembang. Pada embrio usia 4 minggu, otak terdiri dari tiga vesikel serebral yang dipisahkan satu sama lain oleh penyempitan kecil pada dinding tabung saraf. Ketiganya adalah prosensefalon - otak depan, mesensefalon - otak tengah, dan romboensefalon - berbentuk berlian (otak belakang). Pada akhir minggu ke-4, tanda-tanda diferensiasi vesikel otak depan menjadi telensefalon dan diensefalon muncul. Segera setelah itu, otak berbentuk berlian terbagi menjadi otak belakang (metensefalon) dan medula oblongata (mielensefalon, s. medula oblongata, s. bulbus).

Bersamaan dengan pembentukan lima vesikel serebral, tabung saraf di bagian kepala membentuk beberapa tikungan di bidang sagital. Lengkungan parietal muncul lebih awal daripada yang lain, dengan konveksitasnya diarahkan ke sisi dorsal dan terletak di wilayah vesikel serebral tengah. Kemudian, di perbatasan vesikel serebral posterior dan rudimen sumsum tulang belakang, tikungan oksipital menonjol, dengan konveksitasnya juga diarahkan ke sisi dorsal. Lengkungan ketiga, tikungan pons, menghadap ke ventral, muncul di antara dua tikungan sebelumnya di wilayah otak belakang. Lengkungan terakhir ini membagi rhombencephalon, seperti yang disebutkan sebelumnya, menjadi dua bagian (vesikel): medula oblongata dan otak belakang, yang terdiri dari pons dan otak kecil yang terletak di dorsal. Rongga umum rhombencephalon diubah menjadi ventrikel keempat, yang pada bagian posteriornya berkomunikasi dengan kanal sentral sumsum tulang belakang dan dengan ruang intermeningeal. Pembuluh darah tumbuh di atas atap tipis satu lapis dari ventrikel keempat yang sedang terbentuk. Bersama dengan dinding atas ventrikel keempat, yang hanya terdiri dari satu lapis sel ependimal, mereka membentuk pleksus koroid ventrikel keempat (plexus choroideus ventriculi quarti). Di bagian anterior, saluran air otak tengah terbuka ke dalam rongga ventrikel keempat, yang merupakan rongga otak tengah. Dinding tabung saraf di wilayah vesikel otak tengah menebal lebih seragam. Dari bagian ventral tabung saraf, tangkai serebral berkembang di sini, dan dari bagian dorsal, pelat atap otak tengah. Vesikel serebral anterior mengalami transformasi paling kompleks selama perkembangan.

Di diensefalon (bagian posteriornya), dinding lateral mencapai perkembangan terbesarnya, menebal secara signifikan dan membentuk talamus (bukit optik). Dari dinding lateral diensefalon, dengan menonjol ke lateral, vesikel mata terbentuk, yang masing-masing kemudian berubah menjadi retina (selaput retikuler) bola mata dan saraf optik. Dinding dorsal tipis diensefalon menyatu dengan koroid, membentuk atap ventrikel ketiga, yang berisi pleksus koroid. Di dinding dorsal, proses buta tidak berpasangan juga muncul, yang kemudian berubah menjadi badan pineal, atau epifisis. Di area dinding bawah yang tipis, tonjolan tidak berpasangan lainnya terbentuk, berubah menjadi tuberkulum abu-abu, corong, dan lobus posterior kelenjar pituitari.

Rongga diensefalon membentuk ventrikel ketiga otak, yang berkomunikasi dengan ventrikel keempat melalui saluran air otak tengah.

Otak bagian ujung, yang terdiri dari vesikel serebral yang tidak berpasangan pada tahap awal perkembangan, selanjutnya, karena perkembangan dominan pada bagian lateral, berubah menjadi dua vesikel - belahan otak masa depan. Rongga otak bagian ujung yang awalnya tidak berpasangan juga terbagi menjadi dua bagian, yang masing-masing berkomunikasi dengan rongga ventrikel ketiga melalui bukaan interventrikular. Rongga belahan otak bagian ujung yang sedang berkembang diubah menjadi ventrikel lateral otak, yang memiliki konfigurasi yang kompleks.

Pertumbuhan intensif hemisfer serebral mengarah pada fakta bahwa mereka secara bertahap menutupi dari atas dan dari samping tidak hanya diencephalon dan otak tengah, tetapi juga otak kecil. Pada permukaan bagian dalam dinding belahan kanan dan kiri yang terbentuk, di area pangkalnya, tonjolan (penebalan dinding) terbentuk, di mana ketebalannya simpul-simpul pangkal otak berkembang - inti basal (pusat). Dinding medial tipis setiap vesikel lateral (setiap hemisfer) terbalik ke dalam ventrikel lateral bersama dengan membran vaskular dan membentuk pleksus vaskular ventrikel lateral. Di area dinding anterior tipis, yang merupakan kelanjutan dari pelat terminal (perbatasan), penebalan berkembang, yang kemudian berubah menjadi korpus kalosum dan komisura anterior otak, yang menghubungkan kedua hemisfer satu sama lain. Pertumbuhan dinding vesikel hemisfer yang tidak merata dan intensif menyebabkan fakta bahwa pada awalnya pada permukaan luarnya yang halus di tempat-tempat tertentu muncul lekukan, membentuk alur hemisfer serebral. Alur permanen yang dalam muncul lebih awal daripada yang lain, dan yang pertama terbentuk di antara mereka adalah alur lateral (Sylvian). Dengan bantuan alur yang dalam seperti itu, setiap hemisfer dibagi menjadi tonjolan - konvolusi - serebrum.

Lapisan luar dinding gelembung hemisfer dibentuk oleh materi abu-abu yang berkembang di sini - korteks serebral. Alur dan konvolusi secara signifikan meningkatkan permukaan korteks serebral. Pada saat seorang anak lahir, hemisfer serebrumnya memiliki semua alur dan konvolusi utama. Setelah lahir, alur kecil yang tidak konstan yang tidak memiliki nama muncul di berbagai bagian hemisfer. Jumlah dan lokasinya menentukan berbagai pilihan dan kompleksitas relief hemisfer serebral.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ]