Perkembangan sistem saraf dimulai pada awal kehamilan. Awalnya, neuron adalah sel yang tidak berdiferensiasi dari yang lain, tetapi interaksi berbagai faktor membuatnya berkembang dan membentuk jaringan koneksi sinaptik yang rumit yang memungkinkan koordinasi fungsi organisme.
Mari kita lihat apa yang terdiri dari proses ini dan apa fase utama pembentukan sistem pada tahap prenatal kehidupan manusia.
- Artikel terkait: ” 3 fase perkembangan intrauterin atau prenatal: dari zigot hingga janin “
Pembentukan sistem saraf
Fertilisasi terdiri dari penetrasi sperma ke dalam sel telur setelah mencapai saluran tuba. Meskipun pada awalnya kedua gamet membentuk satu sel (zigot), selama hari-hari pertama kehamilan membelah secara berurutan, sehingga menimbulkan sekelompok sel yang disebut morula.
Ketika zigot ditanamkan di dalam rahim, pembelahan sel-selnya mulai menghasilkan embrio dan plasenta; selama periode ini kami menyebut embrio sebagai “blastula”. Momen ini menandai awal diferensiasi sel.
Pada minggu-minggu awal kehamilan, embrio terdiri dari tiga lapisan sel yang masing-masing disebut endoderm, mesoderm, dan ektoderm. Sepanjang perkembangan intrauterin, tubuh akan terbentuk dari kelompok sel ini.
Lapisan endoderm secara progresif menjadi sistem pernapasan dan pencernaan, sedangkan mesoderm membentuk tulang, otot, sistem peredaran darah, dan notochord, dari mana tulang belakang berkembang. Sistem saraf dan kulit muncul dari ektoderm, lapisan terluar dari ketiganya.
- Artikel terkait: ” Cara merawat diri selama bulan pertama kehamilan: 9 tips “
Perkembangan tabung saraf
Selama beberapa minggu pertama ektoderm berkembang menjadi lempeng oval datar. Lempeng ini memiliki celah, alur saraf, yang akan menimbulkan tabung saraf ketika segmen pelat bergabung.
Sistem saraf tepi muncul dari puncak saraf, bagian dari lempeng oval yang terpisah darinya saat tabung saraf menutup. Tabung saraf nantinya akan menjadi kanal meduler dan ventrikel serebral ; dari dindingnya akan muncul susunan saraf pusat.
Menjelang akhir bulan pertama kehamilan, bagian anterior lempeng saraf terbagi menjadi tiga bagian yang akan segera membentuk otak: otak depan akan menjadi korteks serebral, talamus, hipotalamus, dan ganglia basalis, otak tengah batang otak dan otak belakang ke dalam otak kecil, pons, dan medula oblongata.
Proliferasi, migrasi, dan diferensiasi neuron
Zona ventrikel terletak di bagian dalam dinding tabung saraf, tempat proliferasi sel terjadi. Fenomena ini, yang akan berlanjut sampai kelahiran, terdiri dari produksi sejumlah besar sel saraf (neurogenesis) melalui mitosis atau pembelahan sel yang berurutan.
Pada titik ini sel-sel saraf masih belum berdiferensiasi. Meskipun banyak yang akan tetap berada di tabung saraf untuk sementara waktu dan menjadi neuron kemudian, yang lain akan menjadi sel glial dan melakukan perjalanan ke daerah lain.
Migrasi neuron terdiri dari pergerakan neuroblas, sel saraf primitif yang sangat mirip dengan “sel induk”, dari zona ventrikel tabung saraf ke tujuan masing-masing di bagian lain otak. Glia radial memungkinkan migrasi sebagai neuron masa depan bergerak melalui proses mereka.
Setelah mencapai posisi akhir mereka, neuroblas mulai berubah menjadi berbagai jenis neuron tergantung pada informasi genetik yang dikandungnya, area di mana mereka berada dan neuron di sekitar mereka (yang dikenal sebagai “induksi”); proses ini adalah diferensiasi sel.
Sinaptogenesis, apoptosis, dan penataan ulang
Dendrit dan akson neuron memiliki ekstensi, kerucut pertumbuhan, yang melekat pada permukaan untuk mendukung pertumbuhan neuron. Faktor neurotropik terlibat dalam proses ini, zat kimia yang, ketika dilepaskan oleh neuron, menarik atau menolak akson.
Ketika akson mencapai tujuannya, mereka mulai bercabang, terhubung dengan sel-sel terdekat lainnya; dengan demikian dimulailah sinaptogenesis atau pembentukan sinapsis, yang akan berkembang secara definitif setelah lahir, berkat pengaruh belajar. Selama proliferasi dan sinaptogenesis neuron awal, jumlah neuron dan sinapsis yang berlebihan terbentuk, namun memungkinkan semua koneksi dasar berlangsung.
Setelah proses ini selesai, apoptosis atau kematian neuron terprogram terjadi, yang menyebabkan antara 20 dan 80% terdegradasi sampai mati. Apoptosis terutama mempengaruhi neuron “terlemah”, yaitu neuron yang tidak bersinaps dengan sel lain atau yang belum tertarik oleh faktor neurotropik.
Ini memastikan bahwa hanya koneksi yang paling efisien dan kuat yang dipertahankan. Setelah kematian neuron, sinapsis diatur ulang: beberapa koneksi yang telah dibuat dibatalkan dan yang baru muncul sampai jaringan saraf yang kompleks dan sangat saling berhubungan terbentuk yang akan terus berkembang dan menyempurnakan dirinya sendiri selama pertumbuhan.
- Artikel terkait: ” Synaptogenesis: bagaimana Anda membuat koneksi antar neuron? “
mielinisasi dan konduksi saraf
Pada bulan keempat kehamilan, sel glial mulai membentuk selubung mielin di sekitar akson. Zat ini meningkatkan kecepatan transmisi impuls saraf, selain melindungi akson.
Mielinisasi dimulai di sistem saraf perifer. Selanjutnya diproduksi di bagian atas sumsum tulang belakang, dari mana ia menyebar ke bagian bawah dan atas tubuh masa depan.
Saraf yang berhubungan dengan fungsi motorik mielin lebih awal daripada yang berhubungan dengan sensasi; inilah mengapa bayi dilahirkan dengan refleks dasar. Proses mielinisasi akan meningkat selama beberapa bulan pertama setelah kelahiran dan akan berlanjut setelahnya, setidaknya sampai pubertas.