Stadien, Fähigkeiten und Störungen der Neuroentwicklung

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Egbert Haynes

Das Neuroentwicklung Es 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: Gene und Erfahrung..

Dank ihnen werden sich neuronale Verbindungen entwickeln. Diese werden in einem komplexen Netzwerk organisiert, das für kognitive Funktionen wie Aufmerksamkeit, Gedächtnis, motorische Fähigkeiten usw. verantwortlich ist..

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

Während der Embryonalentwicklung kommt der Haupteinfluss daher aus der Genetik. In dieser Zeit bestimmen die Gene die ordnungsgemäße Bildung und Organisation der Gehirnkreise. Sowohl diejenigen, die mit lebenswichtigen Funktionen assoziiert sind (Hirnstamm, Thalamus, Hypothalamus ...), als auch diejenigen, die die zerebralen kortikalen Bereiche bilden (sensorische, motorische oder Assoziationsbereiche).

Durch zahlreiche Studien ist bekannt, dass die Neuroentwicklung bis zum Ende der Adoleszenz oder des frühen Erwachsenenalters 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 Wohnsitz..

Später müssen Neuronen durch das Gehirn wandern, um an ihren rechtmäßigen Platz zu gelangen. Dieser Prozess wird als Migration bezeichnet und ist genetisch programmiert.

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

Sobald sie lokalisiert sind, stellen 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 wird. Von diesem Moment an ist das Individuum einer anspruchsvollen Umgebung ausgesetzt, die einen Teil seiner neuronalen Netze verändert.

Darüber hinaus entstehen neue Verbindungen, um sich an den historischen und kulturellen Kontext anzupassen, in dem Sie sich befinden. Diese plastischen Veränderungen des Gehirns sind das Ergebnis der Interaktion 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 aufzusaugen, was ihnen passiert. Sie kommen mit Gehirnen auf die Welt, die bereit sind, bestimmte Erfahrungen in bestimmten Entwicklungsstadien zu suchen. "

Anatomische Stadien der Neuroentwicklung

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

Wie bereits erwähnt, scheint dieser Prozess im frühen Erwachsenenalter mit der Reifung der präfrontalen Bereiche des Gehirns zu enden..

Die primitivsten und grundlegendsten Teile des Nervensystems entwickeln sich zuerst. Nach und nach werden solche mit größerer Komplexität und Evolution gebildet, wie beispielsweise die Großhirnrinde.

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

Der Epiblast und der Hypoblast bilden allmählich eine Scheibe, die aus drei Zellschichten besteht: dem Mesoderm, dem Ektoderm und dem Endoderm..

Etwa nach 3 oder 4 Schwangerschaftswochen beginnt sich die Neuralröhre zu bilden. Hierzu werden zwei Verdickungen entwickelt, die sich zum Rohr verbinden.

An einem seiner Enden entsteht das Rückenmark, während das Gehirn aus dem anderen austritt. Die Mulde der Röhre wird zu den Hirnventrikeln.

Am 32. Schwangerschaftstag haben sich 6 Vesikel gebildet, die das Nervensystem, wie wir es kennen, hervorbringen. Diese sind:

- Rückenmark

- Das Myelencephalon, aus dem die Medulla oblongata hervorgeht.

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

- Das Mittelhirn, das zum Tegmentum wird, die Lamina quadrigémina und die Hirnstiele.

- Das Zwischenhirn, das sich zum Thalamus und Hypothalamus entwickelt.

- Das Telencephalon. Daraus entsteht ein Teil des Hypothalamus, des limbischen Systems, des Striatums, der Basalganglien und der Großhirnrinde.

Ungefähr 7 Wochen wachsen die Gehirnhälften und die Sulci und Windungen 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 werden entstehen.

Bei den Lappen dehnt sich zuerst die Kortikalis rostral aus, um die Frontallappen zu bilden, dann die Parietallappen. Als nächstes entwickeln sich die Hinterhaupt- und Schläfenknochen.

Andererseits hängt die Reifung des Gehirns von zellulären Prozessen wie Axon- und Dendritenwachstum, Synaptogenese, programmiertem Zelltod und Myelinisierung ab. Sie werden am Ende des nächsten Abschnitts erläutert.

Zelluläre Stadien der Neuroentwicklung

Es gibt vier hauptsächliche zelluläre Mechanismen, die für die Bildung und Reifung des Nervensystems verantwortlich sind:

Proliferation

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 Schwangerschaftsmonaten auf.

Im Gegensatz zu Neuronen vermehren sich Gliazellen (Stützzellen) 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 Hirnventrikeln und alle wandernden Zellen sind immer noch Neuroblasten.

Durch verschiedene Mechanismen erreichen Neuronen ihren entsprechenden Platz. Eine davon ist durch die radiale Glia. Es ist eine Art Gliazellenzelle, die dem Neuron hilft, durch Stützdrähte zu wandern. Neuronen können sich auch durch Anziehung zu anderen Neuronen bewegen.

Die maximale Migration erfolgt zwischen 3 und 5 Monaten intrauterinen Lebens.

Unterscheidung

Sobald es sein Ziel erreicht hat, nimmt die Nervenzelle ein unverwechselbares Aussehen an. Neuroblasten können sich zu verschiedenen Arten von Nervenzellen entwickeln.

Welchen Typ sie transformieren, hängt von den Informationen ab, über die die Zelle verfügt, sowie vom Einfluss benachbarter Zellen. Auf diese Weise haben einige eine intrinsische Selbstorganisation, während andere den Einfluss der neuronalen Umgebung benötigen, um sich zu differenzieren..

Zelltod

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

Zuerst schafft unser Körper viel mehr Neuronen und Verbindungen als er sollte. In diesem Stadium 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, die unser Körper zur Beseitigung von Neuronen und Verbindungen hat, sind: das Vorhandensein falscher Verbindungen, die Größe der Körperoberfläche, die Konkurrenz beim Aufbau von Synapsen, der Gehalt an chemischen Substanzen usw..

Auf der anderen Seite die Gehirnreifung Es zielt hauptsächlich darauf ab, die Organisation, Differenzierung und zellulare Konnektivität fortzusetzen. Im Einzelnen sind diese Prozesse:

Axon- und Dendritenwachstum

Axone sind Erweiterungen 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 zu sehen ist.

Während Dendriten, die kleinen Zweige der Neuronen, langsamer wachsen. Sie beginnen sich nach 7 Schwangerschaftsmonaten zu entwickeln, wenn sich die Nervenzellen bereits an der entsprechenden Stelle niedergelassen haben. Diese Entwicklung setzt sich nach der Geburt fort und ändert sich je nach erhaltener Umweltstimulation..

Synaptogenese

Bei der Synaptogenese geht es um die Bildung von Synapsen, bei denen es sich um den Kontakt zwischen zwei Neuronen handelt, um Informationen auszutauschen.

Die ersten Synapsen können um den fünften Monat der intrauterinen Entwicklung beobachtet werden. Zu Beginn werden viel mehr Synapsen als nötig hergestellt, die später eliminiert werden, wenn sie nicht notwendig sind.

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

Myelinisierung

Es ist ein Prozess, der durch die Myelinbeschichtung der Axone gekennzeichnet ist. Gliazellen sind diejenigen, die diese Substanz produzieren, die dazu dient, dass elektrische Impulse schneller durch die Axone wandern und weniger Energie verbraucht wird.

Die 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 entwickelt.

Einer der ersten Bereiche, die myelinisiert werden, ist der Hirnstamm, während der letzte der präfrontale Bereich ist.

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

Zum Beispiel wurde beobachtet, dass, wenn die Gehirnbereiche der Sprache mit Myelin bedeckt werden, die sprachlichen Fähigkeiten des Kindes verfeinert und verbessert werden.

Neuroentwicklung und Entstehung von Fähigkeiten

Mit fortschreitender Neuroentwicklung entwickeln sich unsere Fähigkeiten weiter. Dadurch wird unser Verhaltensrepertoire immer breiter..

Motorische Autonomie

Die ersten drei Lebensjahre sind unerlässlich, um die freiwilligen motorischen Fähigkeiten zu beherrschen.

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

Ein Neugeborenes zeigt nur motorische Reflexe wie Saugen, Suchen, Greifen, Moro usw. Nach 6 Wochen kann das Baby Objekte mit den Augen verfolgen.

Mit 3 Monaten kann er seinen Kopf halten und freiwillig das Greifen und Saugen kontrollieren. Mit 9 Monaten kann er sich alleine aufrichten, kriechen und Gegenstände aufheben.

Mit 3 Jahren kann das Kind alleine gehen, rennen, springen und Treppen hoch und runter gehen. Sie werden auch in der Lage sein, ihren Darm zu kontrollieren und ihre ersten Worte auszudrücken. Darüber hinaus ist bereits eine manuelle Präferenz zu beobachten. Das heißt, wenn Sie Rechts- oder Linkshänder sind.

Neuroentwicklung der Sprache

Nach einer solchen beschleunigten Entwicklung von der Geburt bis zum 3. Lebensjahr verlangsamt sich der Fortschritt bis zum 10. Lebensjahr. In der Zwischenzeit werden weiterhin neue neuronale Schaltkreise geschaffen und weitere Bereiche werden myelinisiert..

Während dieser Jahre beginnt sich die Sprache zu entwickeln, um die Außenwelt zu verstehen und Gedanken aufzubauen und sich auf andere zu beziehen..

Von 3 bis 6 Jahren gibt es eine signifikante 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 Umweltstimulation für eine ordnungsgemäße Sprachentwicklung unerlässlich ist, ist der Spracherwerb hauptsächlich auf die Reifung des Gehirns zurückzuführen.

Neuroentwicklung der Identität

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

Die Grundlagen dieses Prozesses liegen in der Adoleszenz, die hauptsächlich durch die durch den Hypothalamus verursachte sexuelle Reifung gekennzeichnet ist. Sexualhormone beginnen sich abzuscheiden und beeinflussen die Entwicklung sexueller Eigenschaften.

Gleichzeitig werden Persönlichkeit und Identität schrittweise definiert. Etwas, das praktisch ein Leben lang andauern kann.

Während dieser Jahre reorganisieren sich neuronale Netze und viele myelinisieren weiter. Der Gehirnbereich, der sich in dieser Phase vollständig entwickelt, ist die präfrontale Region. Dies hilft uns, gute Entscheidungen zu treffen, unangemessene Impulse oder Emotionen zu planen, zu analysieren, zu reflektieren und zu stoppen..

Neuroentwicklungsstörungen

Wenn sich die Entwicklung oder das Wachstum des Nervensystems verändert, treten häufig verschiedene Störungen auf.

Diese Störungen können die Lernfähigkeit, Aufmerksamkeit, das Gedächtnis und die Selbstkontrolle beeinträchtigen, die sichtbar werden, wenn das Kind wächst.

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

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

Sie beinhalten normalerweise schwere neurologische und neuropsychologische Veränderungen, normalerweise mit Anfällen.

Andere Störungen entsprechen Fehlern im Migrationsprozess. Dieses Stadium ist empfindlich gegenüber genetischen Problemen, Infektionen und Gefäßerkrankungen.

Wenn die Neuroblasten nicht an der richtigen Stelle platziert werden, können Anomalien im Sulci oder Gyrus des Gehirns auftreten, die zu Mikropolygyrie führen. Diese Anomalien sind auch mit der Entstehung des Corpus Callosum, Lernstörungen wie Legasthenie, Autismus, ADHS oder Schizophrenie verbunden.

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

Auch eine frühe Schädigung des Gehirns kann die Entwicklung des Gehirns 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 bei entsprechender Behandlung reorganisieren sich ihre Zellen, um die Defizite zu lindern.

Während Anomalien in der Myelinisierung auch mit bestimmten Pathologien wie Leukodystrophie in Verbindung gebracht wurden. 

Andere neurologische Entwicklungsstörungen umfassen motorische Störungen, Tic-Störungen, Zerebralparese, Sprachstörungen, genetische Syndrome oder fetale Alkoholstörungen..

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