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SVILUPPO DEL SISTEMA NERVOSO - Coggle Diagram
SVILUPPO DEL SISTEMA NERVOSO
sproporzionato rispetto al resto del corpo, parte dalla suddivisone di un'unica cellula, che si moltiplica e invia ad interagire con altre cellule e con l'ambiente.
fasi dello sviluppo cerebrale
comincia a 3 settimane di vita dell'embrione, dall'area deputata allo sviluppo del SNP e SNC ovvero il tubo neurale
la modifica più evidente è l'
encefalizzazione
-> progressivo aumento delle dimensioni della scatola cranica, mentre quella più importante riguarda l'
organizzazione
e le
interconnessioni
elenco degli step fondamentali di sviluppo prenatale:
fecondazione
comparsa della
placca neurale
formazione del
tubo neurale
proliferazione
cellulare e
migrazione
dal tubo neurale alle sedi finali
comparsa degli strati della
corteccia
termine fase proliferativa-> tutti i neuroni sono stati prodotti, inizia la
strutturazione
delle connessioni neurali
differenziazione
dei neuroni
sinaptogenesi
morte
sinapsi soprannumerarie
riarrangiamento
sinaptico e mielinizzazione
primi stadi dello sviluppo embrionale quasi identici agli altri organismi, si differenzia con lo sviluppo successivo
fattori di sviluppo:
espressione genica
interazione intercellulare/strutture cerebrali
ambiente/esperienze
1)
fecondazione
nell'ampolla delle tube di Falloppio, uno spermatozoo si impianta nell'utero e feconda lo zigote, che prosegue e si divide per mitosi in 2,4,8, poi 16 blastomeri andando a formare una
morula
che entra nella cavità uterina. La modula si differenzia in
blastocisti
che si differenziano in
embrioblasto e trofoblasto
.
l'embrioblasto si differenzia in 3 tessuti:
ectoderma
-> diventa tessuto nervoso ed epidermide
endoderma
-> viscere
mesoderma
-> muscoli e scheletro
2)
comparsa placca neurale
a partire dall'ectoderma si forma la placca neurale, grazie l'induzione della
notocorda
-> cellule pluripotenziali staminali che cominciano a comunicare tra di loro, scegliendo percorsi differenti
3)
formazione tubo neurale
ripiegamento della placca sul suo punto mediale, innalzamento dei punti laterali e convergenza di questi, chiusura dei margini ravvicinati delle pieghe neurali-> processo delicato (spina bifida)
composto da strutture: (lamine sono strutture transitorie, che inducono la differenziazione cellulare)
notocorda
lamina del pavimento
-> induce la formazione di motoneuroni nel midollo e nel romboencefalo
cresta neurale
-> migra lontano dal tubo neurale e va a formare i gangli motori e sensoriali
lamina del tetto
-> specializza neuroni sensoriali
cellule ependimali
-> presenti nei ventricoli e nel canale del midollo spinale
neuroblasti e glioblasti
-> precursori del tessuto nervoso di ordine staminale, i primi andranno a formare i neuroni e i secondi le cellule di sostegno.
sede della proliferazione delle cellule staminali che diventeranno il SN
fattori di specializzazione: luogo e tempo all'interno del tubo neurale->
proliferazione e migrazione
3 vescicole primitive:
prosencefalo, mesencefalo e romboencefalo
4)
differenziazione della corteccia
prime attività elettriche, riflettono l'inizio delle connessioni tra neuroni
dopo qualche mese termina la fase proliferativa (la neurogenesi)
neurogenesi
fase proliferativa che avviene nella
zona periventricolare del tubo neurale
le
cellule staminali
o cellule glieli radiali, che sono multipotenti, si dividono, proliferano e si differenziano, originando->
glioblasti e neuroblasti
che iniziano a
migrare
tramite la migrazione le cellule acquisiscono caratteristiche strutturali e funzionali specifiche, determinate geneticamente
2 tipi di migrazione:
migrazione radiale
-> dalla zona ventricolare verso la zona marginale, può avvenire tramite
traslocazione del soma
e
mediata dalle glia radiali
migrazione tangenziale
-> lungo il tubo neurale, può solo avvenire solo per
traslocazione del soma
ovvero il corpo cellulare che estende il lamellipodo per cercare il suo punto
una volta che una cellula figlia si differenzia-> non si dividerà più
la proliferazione all'inizio è simmetrica-> cellula staminale si divide e la figlia si divide a sua volta, ma poi diventa asimmetrica-> divisione in glioblasti e neuroblasti
il
ritmo
di proliferazione è diverso in base alla zona del tubo neurale-> quindi anche il tempo di migrazione cambia
formazione della
corteccia
-> le prime cellule a migrare sono quelle che vanno a formare lo
strato sottoplacca
, poi le altre giungono successivamente a formare tutti gli altri strati
differenziazione dei neuroni
una volta differenziati, i neuroni estendono i loro
assoni
per trovare bersagli opportuni per creare connessioni
assoni e dendriti crescono e si sviluppano grazie al
cono di crescita
-> specializzato nel sondare l'ambiente molecolare e trovare le vie corrette per l'allungamento e le connessioni del neurite. Si divide in
lamellipodio
-> prolungamento da cui si dipartono dei filamenti chiamati
filipodia
(un filipodo)
il cono di crescita avanza lungo il substrato che è la
matrice extracellulare
, costituita da proteine e la crescita avviene se essa contiene le proietta appropriate
a determinare la direzione della cellula neurale in accrescimento sono i
segnali guida
presenti nell'ambiente-> attrattori o repulsori a seconda dei recettori espressi dagli assoni.
chemoattrattori
-> molecole diffusibili emesse dalle cellule bersaglio, agiscono a distanza per attrarre gli assoni in crescita
chemorepulsori
-> invece li allontanano
segnali di contatto
-> tramite l'interazione cellula-cellula, l'assone in crescita è attratto o respinto dal bersaglio
sinaptogenesi
una volta che il neurone entra in contatto con il bersaglio appropriato, in risposta ad un segnale di riconoscimento si forma una sinapsi e si interrompe il processo di crescita
riconoscimento tra assone e sito bersaglio dipende da
proteine di riconscimento
-> rilasciate dal terminale assonico e dalla membrana bersaglio come la
neurexina e neuroligina
all'inizio i neuroni connettono e hanno più siti di bersaglio rispetto al loro bersaglio specifico-> necessita
specializzazione
, da parte di fattori
neurotrofici
rilasciati dalla cellula bersaglio, che permettono la vita del neurone e aumentano l'efficacia del contatto
competizione dei neuroni per i fattori trofici-> porta alle morti cellulari programmate (
apoptosi
) delle sinapsi inutili o poco efficienti
fattore di crescita nervosa
-> prodotto dai bersagli degli assoni della componente simpatica del SNA, responsabile della sopravvivenza neuronale, trasportato in modo retrogrado dalla cellula tramite trasporto assoplasmatico, senza il quale il neurone morirebbe
riorganizzazione sinaptica
-> passo finale del processo di selezione di indirizzi dei neuroni, avviene come conseguenza dell'
attività nervosa
e della trasmissione sinaptica, quindi non è determinata da competizione ma per
adattamento
sviluppo attività-dipendente avviene per la maggior parte dopo la nascita, essendo influenzato da
esperienze sensoriali
, le connessioni funzionali vengono confermate e assorbono più fattore neurotrofico, mentre quelle non funzionali vengono ritirate
dopo il riarrangiamento funzionale avviene anche la
mielinizzazione
rafforzamento sinaptico hebbiano
-> Potenziamento a lungo termine
sulla membrana postsinaptica sono presenti due tipi di recettori per il glutammato:
AMPA
e
NMDA
-> questi ultimi però si attivano solo con alti livelli di depolarizzazione, in grado di sbloccare la loro chiusura da parte di uno ione di Magnesio.
Perciò l'azione ripetuta e frequenze di PA e quindi l'intensa attività dei recettori AMPA, generando depolarizzazione, liberano i canali NMDA attivandoli
entrata ioni calcio-> attivazione secondi messaggeri che causano l'inserimento di più recettori AMPA nella membrana post, oltre che il rilascio di più glutammato da parte del neurone pre
questo processo rende la sinapsi più sensibile al glutammato e aumenta la possibilità che venga attivata