Tema 3: Ontogènia del sistema nerviós (2016)

Apunte Catalán
Universidad Universidad Autónoma de Barcelona (UAB)
Grado Psicología - 1º curso
Asignatura Fonaments de Psicobiologia II: neuroanatomia
Año del apunte 2016
Páginas 11
Fecha de subida 22/03/2016
Descargas 17
Subido por

Descripción

Apunts classe + completat amb manuals i fotos

Vista previa del texto

Tema 3 Neuroanatomia Ontogènia del sistema nerviós DESENVOLUPAMENT I MADURACIÓ Formació del tub neural DISC EMBRIONARI Tres capes:  Ectoderm: SN, retina, pell, cabell, ungles...
 Mesoderm: ossos, musculatura esquelètica, sistema vascular, urinari i digestiu.
 Endoderm: sistema respiratori, digestiu i glàndules.
Què desenvoluparà: Ecto = interior Meso = mig Endo: exterior Tema 3 Neuroanatomia 18 dies: inducció de la placa neural → només és una regió de l’ectoderm es diferenciarà per formar el SN → placa neural.
Comença a doblegar-se sobre si mateixa → canal neural.
24 dies: els extrems es fusionen i es forma el tub neural (buit). El tancament comença al centre i es estenen cap els extrems. Algunes cèl·lules es queden fora, als laterals, del tub → crestes neurals (entre el tub neural i l’ectoderm).
- Tub neural: neurones, glia SNC i motoneurones (soma al SNC). A partir d’aquest es desenvolupa l’encèfal.
- Crestes neurals: neurones sensorials del SNP i glia SNP.
- Buit (forat): sistema ventricular.
Histogènesi → microscòpicament com es desenvolupa el teixit nerviós (nivell cel·lular).
Morfogènesi → macroscòpicament com es desenvolupa la forma del sistema nerviós.
El mateix però des de diferents punts de vista. El canvi es veurà a tots dos nivells.
Aspectes histològics Inducció → procés pel qual una part de l’ectoderm (neuroectoderm) queda determinat com a que formaran el SN (pateix un canvi).
El SN no és estàtic, canvi durant tota la vida. Algunes fases del desenvolupament i maduració es produeixen paral·lelament.
NEURULACIÓ: FORMACIÓ TUB NEURAL NEUROGÈNESIS: PROLIFERACIÓ Fase en la que les cèl·lules mare del tub neural es divideixen, originant les futures neurones i cèl·lules glials.
Encara no són neurones. Les cèl·lules mare del tub neural (neuroepiteli: fina capa del teixit que forma el tub neural) són les precursores de les neurones i glies del SN.
Tema 3 Neuroanatomia Dins de la zona ventricular es divideixen (mitosis) però per duplicar/replicar l’ADN → interfase, ho han de fer a la zona marginal. Com major sigui la proliferació, major serà la superfície cortical.
Progenitor intermedi (deriva de glia radial) Glia radial (deriva de cèl·lules mare neurals) Algunes de les cèl·lules filles, després d’uns quants cicles, ja no faran més copies (cicles) i passaran a la segona fase (neurones immadures) → Una vega diferenciades, perden la capacitat de replicació (excepte alguns casos: glioblast) MIGRACIÓ CAP A LA ZONA VENTRICULAR: MIGRACIÓ I AGREGACIÓ Fase en la que les cèl·lules que han deixat de proliferar es desplacen fins a la seva localització definitiva, on s’uneixen amb d’altres cèl·lules formant unitats funcionals (nuclis i capes corticals).
La cèl·lula quan ha deixat de dividir-se, viatge fins el seu destí. Van arribant més fins poder formar el teixit → agregació. Molècules d’adhesió cel·lular neurona-glia: MACNg → realitzen el reconeixement de les prolongacions de la glia radial per iniciar la migració i controlen l’adhesivitat de les neurones migratòries a les mateixes per permetre el desplaçament de les neurones.
Glia radial: existeixen durant el desenvolupament embrionari. Des del ventricle fins la part externa del tub. Les neurones les utilitzen per emigrar, suport mecànic. Part d’aquesta seran astroglies i altres per la neurogènesis dels adults.
Diferenciació: adquisició de les propietats de la neurona (morfologia: Golgi I, Golgi II, cèl·lula de Purkinje..., NT, receptors, etc.) Tema 3 Neuroanatomia SINAPTOGÈNESIS: CREAR LES CONNEXIONS El creixement de l’axó dóna lloc a l’establiment de sinapsis.
L’axó busca la cèl·lula diana per poder establir la sinapsis → con de creixement axónic (filament citoesquelet). Creix depèn de determinats senyals (direccions) Hi ha senyals d’atracció i senyals de repulsió.
- Factors no difusibles: no pot travessar, no es mou → contacte   Atracció: laminines, CAM...
Repulsió: semaforines, efrines...
- Factors difusibles: fonts que emeten x substàncies   Atracció: netrines...
Repulsió: semaforines...
APOPTOSI: MORT CEL·LULAR* Gran capacitat d’adaptació. Abans de néixer, es genera un SN genèric i depenent de l’entorn, es queda amb x o amb y, és a dir, s’adapta al medi. Per això cal eliminar el que no ens es útil (cèl·lules senceres) per poder estalviar energia.
Les neurones necessiten nutrients però també unes substàncies essencials que li arriben de l’exterior → factors neurotròfics (neurotrofines) La cèl·lula diana és la principal fons de neurotrofines, però la quantitat és limitada. Els axons que puguin captar els factors neurotròfics, podran sobreviure i els altres desapareixeran → competència pels factors neurotròfics.
Sobretot en l’etapa prenatal.
Tema 3 Neuroanatomia ELIMINACIÓ COMPETITIVA: REFINAMENT DE LES SINAPSIS* Reorganitzar → generar i eliminar. Depèn de l’ús de les sinapsis (experiències).
S’enforteixen les connexions útils i s’eliminen les inútils.
Focalitzar connexions → primer es creen de forma indiscriminada.
Sobretot postnatal i s’allarga tota la vida.
Es crea un patró de connexions més precís i eficient (allà on està, adaptat al seu medi) * Fonamentals per la maduració del SN.
ARBORITZACIÓ DETRÍTICA I AXONAL MIELINITZACIÓ És més lenta. Des del 5è mes de vida fins, com a mínim, els 30 anys.
Afavoreix la comunicació neuronal → més ràpid (maduració) i més rígid (limita noves sinapsis) = es potencia les sinapsis bones (les que sí són útils).
Refinament + mielogènesi = maduració SN.
Procés heterocrònic → cada estructura madura en un moment concret, no es tot alhora.
P. ex. → escorça cerebral: 1. Funcions bàsiques 2. Funcions orientades espai i llenguatge.
3. Funcions més avançades (decisions, etc.) Relacionat amb canvis cognitius → maduració ontogènica guarda paral·lelisme amb evolució filogenètica.
ENVELLIMENT - Reducció de substància blanca = reducció de mielina.
- Reducció de substància grisa = reducció de l’arborització i densitat de sinapsis.
Tema 3 Neuroanatomia - Reducció del volum general del SN.
- Canvis neuroquímics: disminució de neurotransmissors = canvis de densitat en els receptors → augmenten les respostes inhibidores i disminueixen les excitadores.
Primer es millora l’eficiència, fins a un cert punt en el qual es disminueixen els recursos.
En general, les últimes àrees en madurar són les primeres en envellir → cognició i sentits.
Canvis més abruptes en l’envelliment patològic.
Aspectes morfològics Hi ha regions del tub neural que creixen de forma diferencial:   3 divisions:  Prosencèfal  Mesencèfal  Rombencèfal 5 divisions:  Telencèfal  Diencèfal  Mesencèfal  Metencèfal  Mielencèfal Maduració del SN → maduració funcional: procés heterocrònic, és a dir, amb diferents ritmes i de llarga durada) Divisió principal Prosencèfal Subdivisió Telencèfal Ventricle Laterals Mesencèfal Rombencèfal Diencèfal Mesencèfal Metencèfal Tercer Aqüeducte de Silvio Quart Mielencèfal - Estructura principal Hemisferis cerebrals: escorça cerebral i nuclis estriats Tàlem e hipotàlem Tèctum Protuberància i cerebel Bulb raquidi Tema 3 Neuroanatomia ADOLESCÈNCIA Les conductes de risc augmenten → no només pels canvis hormonals, depèn del context social.
- Estriat ventral (accumbens-DA): recompensa, aproximació.
- Escorça prefrontal lateral → control.
Augment de recompensa i emocions (regió que madura més ràpid → sistema límbic) i manca de control (regió que madura més lent → còrtex prefrontal).
Maduració diferencial → exposar-se a situacions de risc sense poder mantenir el control (*experiment conducció) ENVELLIMENT A partir dels 30 anys.
Menys volum, substància blanca i grisa.
No es deterioren gaire les capacitats cognitives.
INVARIÀNCIA I PLASTICITAT Concepte Sempre hi ha entorn → neurona – entorn extracel·lular.
- Factors intrínsecs a la pròpia neurona (gens):   Efectes rígids (invariants) En tots els humans.
- Factors extrínsecs a la pròpia neurona:   Drogues, nutrició, interacció amb neurones veïnes, hormones...
Depèn molt dels casos concrets.
Tema 3 Neuroanatomia Neurona amb uns gens en un entorn i un entorn amb una neurona amb uns gens.
Gens actuen en una cèl·lula en un entorn concret.
interacció Factors ambientals actuen sobre un patró genèticament concret.
Factors intrínsecs TEORIA DE LA QUIMIOAFINITAT (R. SPERRY, 1940) Afinitat química que determina les connexions de cada neurona → importància dels factors intrínsecs en les connexions.
- Experiment amb granotes: rotació ull → inversió visual al téctum. Els axons es regeneren cap a les dianes inicials, indiferentment de l’entorn o la funció. Perquè expressa un marcador, molt específic (genètic). El destí dels axons té un important component intrínsec (invariable).
S’accepta aquesta teoria en regions → senyals, però no amb neurones específiques.
Factors extrínsecs PAPER ORGANITZADOR DE LES HORMONES - Funcions neurones:   Organitzador → modifica l’estructura i la funció associada del nucli o circuit. Irreversible.
Mecanismes principals:  Migració neuronal.
 Mort cel·lular programada.
 Refinament de sinapsis.
Activador → regulació de l’activitat de la pròpia cèl·lula.
Principal importància de les hormones liposolubles → travessar barrera placentària i hematoencefàlica:    Tiroïdals Glucocorticoides Esteroïdals (gonadals, sexuals) Tema 3 Neuroanatomia * Abans de néixer, les hormones de la mare són molt importants → afecta a processos i regions concretes.
- Eix hipotalàmic-hipofisiari-tiroïdal (tiroides) → importància en el desenvolupament cerebral: neurogènesi, migració, mielinització i sinapsis.
- Eix hipotalàmic-hipofisiari-adrenal (glucocorticoides) → s’alliberen en situacions d’estrès (si ho fan durant un període molt llarg pot provocar problemes tant en adults com en nens).
Implicades en mort neuronal (sobretot en l’hipocamp) i en la mielina (reducció substància grisa).
- Eix hipotalàmic-hipofisiari-gonadal (hormones sexuals) → dimorfisme sexual i diferenciació sexual del cervell. Són altament liposolubles. Dones (cervell i conducta femenines): absència d’astrògens i presència d’estrògens. Homes (cervell i conductes masculines): presència d’astrògens. → Determina la conducta. És gradual. *Hiperplàsia adrenal congènita (HAC) PAPER DE L’EXPERIÈNCIA - Manca d’experiència: privació sensorial → competència entre les sinapsis pel factor tròfic (+activades = +capten) - Augment de l’experiència: entorn enriquit → més activació i, per tant, es creen més connexions.
- Canvi en l’estimulació: exemple fures → un sistema no és auditiu o visual només perquè estigui genèticament determinat per això, sinó també per l’experiència. No hi ha tipus d’informació, totes les neurones envien PA.
La configuració final (sinàptica i funcional) del SN dependrà de l’efecte de l’entorn (estimulació ambiental, etc.) sobre el patró genèticament determinat.
* Privació sensorial durant períodes crítics → canvis en la organització sinàptica, gairebé permanents (produïts quan l’escorça està formant-se) Aspectes temporals L’experiència (o manca d’aquesta) no sempre té el mateix efecte.
PERÍODES SENSIBLES Períodes crítics (o sensibles) són finestres temporals d’especial sensibilitat a l’experiència o la manca d’experiència.
Alta susceptibilitat a canvis deguts a l’experiència:  Els factors ambientals són fonamentals pel desenvolupament.
Tema 3   Neuroanatomia Varien entre estructures.
Passat el període, l’efecte de l’ambient és molt més subtil.
Exemple: sords pre/post llenguatge amb implant coclear → reorganització sinàptica i funcional de l’escorça. Si durant el període sensible una regió no rep estimulació, acabarà processant una informació diferent.
DEGENERACIÓ I REGENERACIÓ Degeneració Tumors, traumatismes, problemes cardiovasculars, malalties, virus, problemes de mielinització, etc.
- Soma → funció metabòlica de la neurona. Si la lesió es troba aquí, es produeix mort cel·lular.
- Axó:    Degeneració anterògrada o walleriana: mor la “part” distal de l’axó, en sentit contrari del soma. Respecte un punt (on s’ha produït el dany). No té les substàncies necessàries per sobreviure.
Degeneració retrògrada: si es pot produir un nou brot axònic i captar factor tròfic, la neurona sobreviurà. Sinó es produirà la degeneració retrògrada → de l’axó cap enrere.
Degeneració transneuronal o mort neuronal secundària: si la neurona que mor és un part essencial del circuit (factor tròfic de les sinapsis per altres neurones), les altres neurones també poden morir. Pot ser un procés llarg, per això després d’un accident es poden degenerar regions que no estaven danyades.
Tema 3 Neuroanatomia Regeneració SISTEMA NERVIÓS PERIFÈRIC - Lesió neta:    Creixement de brots axònics.
La mielina fa de guia i alliberen factors neurotròfics i quimiotròpics que estimulen el creixement → cèl·lules de Schwann.
Funcionals:    SISTEMA NERVIÓS CENTRAL Invertebrats i vertebrats inferiors → regeneració.
Vertebrats superiors → Hi ha brots però no creixen axons, no hi ha regeneració. Entorn neuronal hostil, no favorable a la regeneració axonal (≠ lesió neta):   Els astròcits fagociten i fan una “cicatriu” glial.
Astròcits i oligodendròcits alliberen inhibidors del creixement neuronal i factors que distorsionen la cerca d’una diana adequada.
- Tot i això, hi ha certa regeneració funcional:    Reorganització sinàptica (requereix temps).
Creixement de brots colaterals de les neurones sanes.
Neurogènesi en adults (després de la lesió).
Estratègies per potenciar la recuperació: - Potenciar i guiar la plasticitat propiciant que àrees no afectades assumeixin parcialment la funció perduda.
  Rehabilitació i augment de l’estimulació sensorial i motora → costa més perquè sol estar fora del període sensible. Suplir les neurones → no és regeneració, és recuperació de la funcionalitat.
Estimulació magnètica transcranial.
- Reproduir SNP → transplantaments amb objectius diversos: guiar regeneració axònica, disminuir progressió de la mort neuronal, afavorir creixement, “substituir” neurones mortes...
   Cèl·lules glia: lesió medul·lar (resultats variables) Cèl·lules neuronals (per exemple amb la malaltia de Parkinson) Cèl·lules mare (modificades genèticament):  Escollir el tipus de cèl·lula.
 Manipulació → no està diferenciada i volem que tingui x funció.
 Implantació → implantar-la i amb l’entorn es diferenciarà o implantar-la diferenciada/modificada perquè expressi els gens que volem (com un fàrmac).
...