Neuroentwicklung: Stadien, Fähigkeiten und Störungen

Neurodevelopment ist der Name für den natürlichen Prozess der Bildung des Nervensystems von der Geburt bis zum Erwachsenenalter. Es ist eine außergewöhnliche morphologische und funktionale Konstruktion, die perfekt von zwei grundlegenden Architekten entworfen wurde: Genen und Erfahrung.

Dank ihnen werden die neuronalen Verbindungen aufgebaut. Diese werden in einem komplexen Netzwerk organisiert, das für kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis, Motorik usw. verantwortlich ist.

Gene und die Umgebung, in der sich das Individuum entwickelt, interagieren normalerweise miteinander und beeinflussen die Entwicklung gemeinsam. Der Grad der Beteiligung eines jeden scheint jedoch je nach dem Entwicklungsstand zu variieren, in dem wir uns befinden.

Während der Embryonalentwicklung kommt der Haupteinfluss daher aus der Genetik. In dieser Zeit werden Gene die richtige Bildung und Organisation von Gehirnkreisläufen bestimmen. Sowohl diejenigen, die mit lebenswichtigen Funktionen (Hirnstamm, Thalamus, Hypothalamus ...) assoziiert sind, als auch diejenigen, die zerebrale kortikale Bereiche darstellen (empfindliche, motorische oder Assoziationsbereiche).

Durch zahlreiche Studien ist bekannt, dass die Neuroentwicklung bis zum Ende der Pubertät oder im frühen Erwachsenenalter andauert. Das Baby wird jedoch bereits mit einem überraschend entwickelten Gehirn in seiner Organisation geboren.

Mit Ausnahme einiger spezifischer neuronaler Kerne werden fast alle Neuronen vor der Geburt erzeugt. Darüber hinaus entstehen sie in einem anderen Teil des Gehirns als ihrem endgültigen Aufenthaltsort.

Später müssen sich die Neuronen durch das Gehirn bewegen, um sich an ihrem richtigen Ort zu platzieren. Dieser Prozess wird Migration genannt und ist genetisch programmiert.

Wenn es in diesem Zeitraum zu Ausfällen kommt, können neurologische Entwicklungsstörungen wie die Entstehung des Corpus callosum oder Lissenzephalie auftreten. Obwohl es auch mit Störungen wie Schizophrenie oder Autismus in Verbindung gebracht wurde.

Einmal lokalisiert, stellen die Neuronen eine Vielzahl von Verbindungen zwischen ihnen her. Durch diese Verbindungen entstehen die kognitiven, sozio-emotionalen und Verhaltensfunktionen, die die Identität jeder Person ausmachen.

Die Umwelt beginnt, ihre Wirkung zu entfalten, sobald das Baby geboren ist. Ab diesem Moment ist das Individuum einer anspruchsvollen Umgebung ausgesetzt, die einen Teil seiner neuronalen Netze verändert.

Darüber hinaus werden neue Verbindungen entstehen, um sich an den historischen und kulturellen Kontext anzupassen, in dem es sich befindet. Diese plastischen Gehirnveränderungen sind das Ergebnis der Wechselwirkung zwischen neuronalen Genen und der Umwelt, die als Epigenetik bekannt ist.

Diese Aussage von Sandra Aamodt und Sam Wang (2008) wird Ihnen helfen, die Idee zu verstehen:

"Babys sind keine Schwämme, die darauf warten, alles aufzunehmen, was ihnen passiert. Sie kommen mit Köpfen auf die Welt, die bereit sind, nach bestimmten Erfahrungen in bestimmten Entwicklungsphasen zu suchen. "

Anatomische Stadien der Neuroentwicklung

Im Allgemeinen können zwei spezifische Phasen der Neuroentwicklung definiert werden. Dies sind die Neurogenese oder die Bildung des Nervensystems und die Reifung des Gehirns.

Wie bereits erwähnt, scheint dieser Prozess zu Beginn des Erwachsenenalters mit der Reifung der präfrontalen Bereiche des Gehirns zu enden.

Zunächst werden die primitivsten und grundlegendsten Teile des Nervensystems entwickelt. Allmählich bilden sich solche mit größerer Komplexität und Evolution, wie die Großhirnrinde.

Ungefähr 18 Tage nach der Befruchtung beginnt sich das menschliche Nervensystem zu entwickeln. Zu dieser Zeit hat der Embryo drei Schichten: den Epiblasten, den Hypoblasten und das Amnion.

Aus Epiblast und Hypoblast entsteht nach und nach eine Scheibe, die aus drei Zellschichten besteht: dem Mesoderm, dem Ektoderm und dem Endoderm.

Etwa 3 bis 4 Schwangerschaftswochen bilden sich die Neuralrohre. Hierfür werden zwei Verdickungen entwickelt, die unter Bildung des Rohres miteinander verbunden sind.

An einem Ende entsteht das Rückenmark, am anderen das Gehirn. Die Röhre wird zur Gehirnkammer.

Am Tag 32 der Trächtigkeit werden sich 6 Vesikel gebildet haben, die das Nervensystem, wie wir es kennen, hervorbringen. Dies sind:

- Das Rückenmark

- Das Myelenzephalon, aus dem die Medulla hervorgeht.

- Das Metencephalon, aus dem das Kleinhirn und die Brücke entstehen.

- Das Mesencephalon, das zum Tegmentum, zur Quadripemie und zu den Gehirnstielen wird.

- Das Diencephalon, das sich im Thalamus und Hypothalamus entwickeln wird.

- Das Telencephalon. Aus welchem ​​Teil des Hypothalamus gehen das limbische System, das Striatum, die Basalganglien und die Großhirnrinde hervor.

Nach etwa 7 Wochen wachsen die Gehirnhälften und die Rillen und Gyri beginnen sich zu entwickeln.

Nach drei Schwangerschaftsmonaten können diese Hemisphären klar unterschieden werden. Der Riechkolben, der Hippocampus, das limbische System, die Basalganglien und die Großhirnrinde entstehen.

Bei den Lappen dehnt sich die Kortikalis zunächst rostral aus, um die Frontallappen und dann die Parietallappen zu bilden. Als nächstes werden die Occipitals und Temporals entwickelt.

Andererseits hängt die Hirnreifung von zellulären Prozessen wie dem Wachstum von Axonen und Dendriten, der Synaptogenese, dem programmierten Zelltod und der Myelinisierung ab. Sie werden am Ende des folgenden Artikels erläutert.

Zellstadien der Neuroentwicklung

Es gibt vier Hauptzellmechanismen, die für die Bildung und Reifung des Nervensystems verantwortlich sind:

Verbreitung

Es geht um die Geburt von Nervenzellen. Diese entstehen im Neuralrohr und werden als Neuroblasten bezeichnet. Später werden sie in Neuronen und Gliazellen differenzieren. Das maximale Ausmaß der Zellproliferation tritt nach 2 bis 4 Monaten der Trächtigkeit auf.

Im Gegensatz zu Neuronen vermehren sich Gliazellen nach der Geburt weiter.

Migration

Sobald die Nervenzelle gebildet ist, ist sie immer in Bewegung und hat Informationen über ihre endgültige Position im Nervensystem.

Die Migration beginnt in den Gehirnventrikeln und alle Zellen, die migrieren, sind immer noch Neuroblasten.

Durch verschiedene Mechanismen erreichen die Neuronen ihren entsprechenden Platz. Einer von ihnen ist durch die radiale Glia. Es ist eine Art von Gliazelle, die dabei hilft, über Stützdrähte zum Neuron zu wandern. Neuronen können sich auch durch Anziehung zu anderen Neuronen bewegen.

Die maximale Migration tritt zwischen 3 und 5 Monaten intrauterinen Lebens auf.

Differenzierung

Sobald es sein Ziel erreicht, beginnt die Nervenzelle ein unverwechselbares Aussehen anzunehmen. Neuroblasten können in verschiedene Arten von Nervenzellen umgewandelt werden.

Welchen Typ sie transformieren, hängt von der Information ab, die die Zelle besitzt, sowie vom Einfluss der benachbarten Zellen. Auf diese Weise besitzen einige eine intrinsische Selbstorganisation, während andere den Einfluss der neuronalen Umgebung benötigen, um sich zu differenzieren.

Zelltod

Programmierter Zelltod oder Apoptose ist ein natürlicher genetisch markierter Mechanismus, bei dem unnötige Zellen und Verbindungen zerstört werden.

Am Anfang schafft unser Organismus viel mehr Neuronen und Verbindungen des Kontos. In dieser Phase werden die Reste verworfen. Tatsächlich stirbt die überwiegende Mehrheit der Neuronen im Rückenmark und in einigen Bereichen des Gehirns, bevor wir geboren werden.

Einige Kriterien, nach denen unser Körper Neuronen und Verbindungen beseitigen muss, sind: das Vorhandensein falscher Verbindungen, die Größe der Körperoberfläche, die Konkurrenz beim Aufbau von Synapsen, der Gehalt an chemischen Substanzen usw.

Andererseits zielt die zerebrale Reifung hauptsächlich darauf ab, die Organisation, Differenzierung und zelluläre Konnektivität fortzusetzen. Insbesondere sind diese Prozesse:

Wachstum von Axonen und Dendriten

Axone sind Verlängerungen von Neuronen, ähnlich wie Drähte, die Verbindungen zwischen entfernten Bereichen des Gehirns ermöglichen.

Diese erkennen ihren Weg an einer chemischen Affinität zum Zielneuron. Sie haben chemische Marker in bestimmten Entwicklungsphasen, die verschwinden, sobald sie sich mit dem gewünschten Neuron verbunden haben. Axone wachsen sehr schnell, was bereits in der Migrationsphase beobachtet werden kann.

Während Dendriten, die kleinen Äste von Neuronen, langsamer wachsen. Sie beginnen sich nach 7 Monaten der Trächtigkeit zu entwickeln, wenn die Nervenzellen an der entsprechenden Stelle platziert wurden. Diese Entwicklung setzt sich nach der Geburt fort und ändert sich entsprechend der empfangenen Umweltstimulation.

Synaptogenese

Bei der Synaptogenese handelt es sich um die Bildung von Synapsen, die den Kontakt zwischen zwei Neuronen zum Informationsaustausch darstellen.

Die ersten Synapsen können im fünften Monat der intrauterinen Entwicklung beobachtet werden. Zu Beginn werden viel mehr Synapsen des Kontos erstellt und dann entfernt, wenn sie nicht erforderlich sind.

Interessanterweise nimmt die Anzahl der Synapsen mit dem Alter ab. Eine geringere synaptische Dichte steht daher im Zusammenhang mit besser entwickelten und effizienteren kognitiven Fähigkeiten.

Myelinisierung

Es ist ein Prozess, der durch die Myelinbeschichtung der Axone gekennzeichnet ist. Es sind die Gliazellen, die diese Substanz produzieren, wodurch elektrische Impulse schneller durch die Axone wandern und weniger Energie verbrauchen.

Myelinisierung ist ein langsamer Prozess, der drei Monate nach der Befruchtung beginnt. Dann tritt es in verschiedenen Perioden auf, abhängig von dem Bereich des Nervensystems, der sich in der Entwicklung befindet.

Einer der ersten zu myelinisierenden Bereiche ist der Hirnstamm, während der letzte Bereich der präfrontale Bereich ist.

Die Myelinisierung eines Teils des Gehirns entspricht einer Verfeinerung der kognitiven Funktion dieses Bereichs.

Es wurde zum Beispiel beobachtet, dass, wenn die Gehirnbereiche der Sprache mit Myelin bedeckt werden, eine Verfeinerung und ein Fortschritt der sprachlichen Fähigkeiten des Kindes erzeugt wird.

Neuroentwicklung und Auftreten von Fähigkeiten

Während unsere neurologische Entwicklung voranschreitet, schreiten unsere Kapazitäten voran. So wird unser Verhaltensrepertoire immer umfangreicher.

Motorische Autonomie

Die ersten drei Lebensjahre sind von grundlegender Bedeutung, um die Beherrschung der freiwilligen motorischen Fähigkeiten zu erlangen.

Die Bewegung ist so wichtig, dass die Zellen, die sie regulieren, im gesamten Nervensystem weit verbreitet sind. Tatsächlich widmet sich etwa die Hälfte der Nervenzellen in einem entwickelten Gehirn der Planung und Koordination von Bewegungen.

Ein Neugeborenes zeigt nur motorische Reflexe von Saugen, Suchen, Greifen, Mooren usw. Nach 6 Wochen kann das Baby Objekte mit Sehvermögen verfolgen.

Mit 3 Monaten können Sie Ihren Kopf halten, den Griff freiwillig kontrollieren und saugen. Mit 9 Monaten können Sie alleine sitzen, krabbeln und Gegenstände mitnehmen.

Mit 3 Jahren kann das Kind alleine gehen, rennen, springen und Treppen hoch und runter gehen. Er wird auch in der Lage sein, die Schließmuskeln zu kontrollieren und seine ersten Worte auszudrücken. Darüber hinaus beginnt die manuelle Präferenz zu beobachten. Das heißt, wenn er Rechtshänder oder Linkshänder ist.

Neurologische Entwicklung der Sprache

Nach einer so beschleunigten Entwicklung von der Geburt auf 3 Jahre verlangsamt sich der Fortschritt auf 10 Jahre. In der Zwischenzeit werden weiterhin neue neuronale Schaltkreise geschaffen und mehr Bereiche myelinisiert.

Während dieser Jahre beginnen Sie, Sprache zu entwickeln, um die Außenwelt zu verstehen und das Denken zu fördern und mit anderen in Beziehung zu treten.

Von 3 bis 6 Jahren gibt es eine wichtige Erweiterung des Wortschatzes. In diesen Jahren geht es von ungefähr 100 Wörtern bis ungefähr 2000. Während von 6 bis 10 entwickelt sich formales Denken.

Obwohl die Stimulation der Umwelt für die korrekte Entwicklung der Sprache von grundlegender Bedeutung ist, ist der Spracherwerb hauptsächlich auf die Reifung des Gehirns zurückzuführen.

Neuroentwicklung der Identität

Im Alter von 10 bis 20 Jahren treten im Körper wichtige Veränderungen auf. Sowie psychologische Veränderungen, Autonomie und soziale Beziehungen.

Die Grundlagen dieses Prozesses liegen in der Pubertät, die hauptsächlich durch die durch den Hypothalamus verursachte Geschlechtsreife gekennzeichnet ist. Sexualhormone beginnen sich zu trennen und beeinflussen die Entwicklung der sexuellen Eigenschaften.

Gleichzeitig werden Persönlichkeit und Identität nach und nach definiert. Etwas, das praktisch das ganze Leben über Bestand haben kann.

In diesen Jahren werden neuronale Netze reorganisiert und viele myelinisieren weiter. Der Hirnbereich, der in dieser Phase fertig entwickelt ist, ist die präfrontale Region. Dies hilft uns, gute Entscheidungen zu treffen, Impulse oder unangemessene Emotionen zu planen, zu analysieren, zu reflektieren und zu stoppen.

Neurologische Entwicklungsstörungen

Bei einer Veränderung der Entwicklung oder des Wachstums des Nervensystems treten häufig verschiedene Störungen auf.

Diese Störungen können die Lernfähigkeit, die Aufmerksamkeit, das Gedächtnis und die Selbstbeherrschung beeinträchtigen, die mit zunehmendem Alter des Kindes sichtbar werden.

Jede Störung ist sehr unterschiedlich, je nachdem, welches Versagen aufgetreten ist und in welchem ​​Stadium und in welchem ​​Prozess der Neuroentwicklung sie aufgetreten ist.

Zum Beispiel gibt es Krankheiten, die in Stadien der Embryonalentwicklung auftreten. Zum Beispiel solche, die auf einen schlechten Verschluss der Neuralröhre zurückzuführen sind. Normalerweise überlebt das Baby einige Male. Einige von ihnen sind Anenzephalie und Enzephalozele.

Normalerweise handelt es sich um schwerwiegende neurologische und neuropsychologische Veränderungen, in der Regel mit Anfällen.

Andere Störungen entsprechen Fehlern im Migrationsprozess. Dieses Stadium reagiert empfindlich auf genetische Probleme, Infektionen und Gefäßerkrankungen.

Wenn die Neuroblasten nicht an der entsprechenden Stelle platziert werden, können Abnormalitäten in den Rillen oder Umdrehungen des Gehirns auftreten, die zu Mikropoligirien führen. Diese Anomalien sind auch mit einer Entstehung des Corpus callosum, Lernstörungen wie Legasthenie, Autismus, ADHS oder Schizophrenie verbunden.

Während Probleme bei der neuronalen Differenzierung Veränderungen bei der Bildung der Großhirnrinde verursachen können. Dies würde zu einer geistigen Behinderung führen.

Darüber hinaus kann eine frühe Schädigung des Gehirns die Gehirnentwicklung beeinträchtigen. Wenn das Gehirngewebe eines Kindes verletzt ist, gibt es keine neue neuronale Proliferation, um den Verlust auszugleichen. Bei Kindern ist das Gehirn jedoch sehr plastisch, und mit der richtigen Behandlung organisieren sich ihre Zellen neu, um die Defizite zu beseitigen.

Während Abnormalitäten in der Myelinisierung auch mit bestimmten Pathologien wie Leukodystrophie in Verbindung gebracht worden sind.

Andere neurologische Entwicklungsstörungen sind motorische Störungen, Ticstörungen, Zerebralparese, Sprachstörungen, genetische Syndrome oder fetale Alkoholstörungen.