Resumen sobre el "Desarrollo y la plasticidad del sistema nervioso" de Campbell, N. A., y Reece, J. B. (2007) y Kandel, E. R., Kupfermann, I., y Iversen, S. (2001)ÍndiceResumen hecho de:
Desarrollo embrionario del sistema nerviosoPartimos de una única célula llamada Cigoto. El sistema nervioso comienza a desarrollarse en las primeras etapas del desarrollo embrionario y va a continuar a lo largo de toda la vida. La maduración completa del sistema nervioso se alcanza hacia fines de la adolescencia, sin embargo hay cambios presentes durante toda la vida que están relacionados con la experiencia y relación con el entorno de la persona. El sistema nervioso (SN) es extremadamente plástico, se adapta al entorno y a través de cambios en él. La experiencia juega un rol crítico en el SN. El SN va a ir cambiando y adaptándose basado a las experiencias del organismo, como:
Por eso es importante estimular a los niños en el desarrollo temprano. Mojones del desarrollo del SN Neurogénesis: formación de neuronas Células madres que generan neuronas, se van a generar en distintas partes del embrión y van migrando hasta llegar cada una a su destino. Migración celular, pueden migrar en 2 formas:
Las células tienen 2 métodos para migrar:
Diferenciación celular: Como no todas las neuronas son iguales, cuando las células van alcanzando sus destinos e interactúan con otras células se van a ir dando estos procesos de diferenciación adicional. Sinaptogénesis: Formación de las conexiones sinápticas, crecen las dendritas y los axones. De este modo se forman los circuitos neuronales. Los astrocitos tienen un papel fundamental en la formación de estas conexiones sinápticas, uno de ellos es que proporcionan nutrientes a estas células que están formando estas conexiones. Los axones crecen desde las neuronas y van a ir buscando sus puntos de contacto exactos en el organismo, algunos axones tienden a desarrollarse por las mismas vías que se desarrollaron algunos axones precedentes a ellos, esto se llama fasciculación. La forma en que los axones encuentran sus puntos exactos de destino es a través de sustancias químicas que atraen o repelen a estos axones haciéndolos viajar y finalmente llegar a su destino de manera exacta. Hay distintas sustancias químicas que cumplen esta función, una de ellas son algunos neurotransmisores, algunas de estas sustancias son liberadas por la neuroglia. Muerte neuronal: En las primeras etapas del desarrollo se forman muchísimas neuronas que después van a morir de forma programada. Por ejemplo, la mano en el desarrollo tiene forma de paleta, después las células que irían donde tenemos los espacios entre los dedos mueren dando lugar así a los dedos separados. La neurotrofina promueve el desarrollo y supervivencia de las neuronas. Hay ocasiones en que la ausencia de neurotrofinas pueden causar que las neuronas se suiciden masivamente, ese caso es un caso de muerte neuronal activo. Un caso de muerte neuronal pasivo es lo que ocurre normalmente en el desarrollo del ser humano. Necrosis: es la muerte neuronal pasiva Apoptosis: es la muerte neuronal activa Reconexión sináptica: Se refinan las conexiones sinápticas y los circuitos neuronales. Cuando ocurre la muerte celular, las neuronas que habían establecido conexiones incorrectas son particularmente propensas a morir y por lo tanto, al morir van a dejar un espacio vacante en las membranas postsinápticas, el cual es ocupado por terminales axónicos que brotan de las neuronas supervivientes. Formación del embriónEl cigoto es el resultado del óvulo y el espermatozoide. Este se divide en dos células hijas las cuales se dividen en 4, y así sucesivamente. Este cigoto irá multiplicándose hasta formar un embrión, este embrión irá formando una cavidad y después otra más en el otro extremo. Por lo tanto vamos a tener una especie de recipiente con una cavidad para cada lado, y entre esas dos cavidades un disco de células que será el embrión. Ese embrión va a tener dos partes, la parte superior será el ectodermo y la parte inferior será el endodermo. Entre estas dos partes va a haber una especie de cueva llamada invaginación. El embrión está formado por 3 capas:
Neurulación: proceso por el cual la placa neural se convierte en el tubo neural.
Un grupo particular de células se encuentran sobre la parte más alta de los pliegues: Las células de la cresta neural. Estas células formarán una capa entre el tubo neural recién cerrado y el ectodermo suprayacente. Posteriormente estas células formarán la mayor parte del Sistema nervioso periférico. El Sistema nervioso central por su lado se forma a partir del tubo neural. En esta etapa el embrión ha comenzado a curvarse. {1er paso de formación del SN} El ectodermo va a dar lugar al SN. Dentro de la invaginación entra una columna de células llamada notocorda, esta tiene forma de cilindro. NotocordaLa notocorda va a recorrer al embrión en el eje anteroposterior (desde la región que va a dar lugar a la cabeza hasta la que sería el coxis). La notocorda empieza a liberar señales químicas que van a actuar sobre las células del ectodermo, las células que están inmediatamente sobre la notocorda, estas comenzarán a diferenciarse gracias a las señales químicas y forman la placa neural. {2do paso de formación del SN} La placa neural va a dar lugar al sistema nervioso. Las células del ectodermo que están inmediatamente sobre la notocorda, cuando empiezan a diferenciarse también empiezan a dividirse y a plegarse para formar el surco neural.  Los labios del surco neural se transforman nuevamente en el ectodermo. Las células de la cresta neural van a dar lugar al SNP y las células del tubo neural van a dar lugar al SNC. A menudo se alude a las células de la placa neural como células madre embrionarias (hemocitoblastos), estas células madres cumplen dos criterios específicos:
Hay dos tipos de células:
Las células de la placa neural se van a transformar en dos tipos de células:
Como estas células son pluripotenciales y pueden regenerarse ilimitadamente, se las denominan, respectivamente:
Diferenciación y desarrollo del tubo neuralProceso de regionalización: cuando el tubo neural deja de ser homogéneo y está separado en vesículas En la parte donde irá la cabeza comienza a haber engrosamiento del tubo neural (se expande) Esto ocurre porque en estas distintas regiones del tubo neural hay células que comienzan a multiplicarse a velocidades diferentes y en cantidades diferentes. Las regiones expandidas van a dar lugar a todo lo que se encuentra en el cráneo y la otra parte dará lugar a la médula espinal. Las regiones del cráneo comienzan a plegarse y a dar lugar a nuevas regiones como el telencéfalo y vesícula óptica. El telencéfalo eventualmente crece y recubre las demás estructuras. Las estructuras del cerebro son: Prosencéfalo:
Mesencéfalo Rombencéfalo:
Desarrollo postnatal del sistema nerviosoEl desarrollo del SN no es homogéneo, no van sincronizadas todas las áreas en las diferentes etapas del desarrollo. Las áreas que involucran funciones primarias (sistema motor y sensorial) maduran antes que las áreas que involucran la asociación o procesos mentales. La sinaptogénesis se mantiene hasta los 2 años aproximadamente, y a partir de ese momento comienza la poda sináptica, que es básicamente la eliminación de los circuitos neuronales que no están siendo utilizados. Esto ocurre para aumentar la eficiencia del SN y reducir el gasto de energía del organismo. Hay sinaptogénesis en distintos intervalos del tiempo para distintas funciones, algunas terminan antes que otras. Primero termina la de los circuitos nerviosos sensoriales, después los asociados al lenguaje y más adelante los de las funciones cognitivas. El consumo de glucosa está directamente relacionado con la cantidad de sinapsis que tenemos. Este consumo es máximo cuando tenemos el máximo de sinapsis y va disminuyendo a medida que las sinapsis se van eliminando. El desarrollo del cerebro humano no alcanza su plena madurez hasta el final de la adolescencia. La corteza prefrontal es la última parte del cerebro que alcanza la madurez, y se piensa que media muchas capacidades superiores. El volumen del encéfalo se cuadriplica en tamaño entre el nacimiento y la vida adulta. Esto no se debe a la creación nueva de neuronas, ya que, con excepción del bulbo olfativo y el hipocampo que siguen produciendo neuronas después del nacimiento, las neuronas que fueron creadas hasta el séptimo mes de desarrollo prenatal van a ser las que compongan el encéfalo durante la vida del ser humano. El aumento postnatal de tamaño del encéfalo se debe a 3 cosas:
Sinaptogénesis postnatal: Si bien hay un incremento de las sinapsis en toda la corteza humana después del nacimiento, varía la velocidad en que la sinaptogénesis se da en las diferentes regiones corticales durante el desarrollo. Mielinización de muchos de los axones: Es relativamente paralela al desarrollo funcional de las regiones donde se mielinizan los axones. Por ejemplo, la mielinización de las áreas sensitivas tiene lugar en los primeros meses inmediatamente después del nacimiento, y la mielinización de las áreas motoras le sigue pronto, mientras que la mielinización de la corteza prefrontal continúa hasta la adolescencia. La corteza prefrontalInterviene en:
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