Desarrollo del Sistema Nervioso en Humanos (2 Etapas)

El desarrollo del sistema nervioso (SN) se basa en un programa secuencial y se rige por principios pre-programados, claros y bien definidos. La organización y formación del sistema nervioso es producto de instrucciones genéticas, sin embargo, la interacción del niño con el mundo exterior será determinante en la maduración posterior de las redes y estructuras neuronales.

La correcta formación y desarrollo de cada una de las estructuras y conexiones que forman nuestro sistema nervioso será esencial para el desarrollo prenatal. Cuando alguno de estos procesos se interrumpe o se desarrolla de un modo anormal debido a mutaciones genéticas, procesos patológicos o la exposición a químicos pueden aparecer importantes defectos congénitos a nivel cerebral.

desarrollo del sistema nervioso

Desde el punto de vista macro-anatómico, el sistema nervioso de los seres humanos se compone del sistema nervioso central (SNC), formado por el cerebro y la médula espinal y por otro lado, por el sistema nervioso periférico (SNP), constituido por los nervios craneales y espinales.

En desarrollo de este complejo sistema se distingue dos procesos principaes: neurogénesis (se conforman cada una de las partes del SN) y la maduración.

Etapas del desarrollo del sistema nervioso

Etapa pre-natal

Desde el momento en el que se produce la fertilización, comienza a sucederse una cascada de eventos moleculares. En torno a 18 días después de la fertilización, el embrión está constituido por tres capas germinales: epiblasto, hipoblasto (o endodermo primitivo) y el aminos (que formará la cavidad amniótica). Estas capas se organizan en un disco bilaminar (epiblasto e hipoblasto) y se forma una estría primitiva o surco primario.

En este momento, tiene lugar un proceso denominado gastrulación que tiene como consecuencia la formación de tres capas primitivas:

  • Ectodermo: capa más exterior, constituida por restos del epiblasto.
  • Mesodermo: capa intermedia que reúne las células primitivas que se extienden desde epiblasto e hipoblasto que se invagina formando la línea media.
  • Endodermo: capa interior, formado con algunas células del hipoblasto. La invaginación de la capa mesodérmica se definirá como un cilindro de células a lo largo de toda la línea media, notocorda.

La notocorda funcionará como soporte longitudinal y será central en los procesos de formación de células embrionarias que posteriormente se especializarán en tejidos y órganos. La capa más exterior (ectodermo) cuando se ubica por encima de la notocorda, recibirá el nombre de neuroectodermo y dará lugar a la formación del sistema nervioso.

En un segundo proceso de desarrollo denominado neurulación, el ectodermo se hace más grueso y forma una estructura cilídrica, denominada placa neural.

Los extremos laterales se plegarán hacia el interior y con el desarrollo está se transformará en el tubo neural, aproximadamente a los 24 días de gestación. El área caudal del tubo neural dará lugar a la espina dorsal; la parte rostral formará el cerebro y la  cavidad constituirá el sistema ventricular.

Cerca del día 28 de gestación, ya es posible distinguir las divisiones más primitivas. La porción anterior del tubo neural se deriva en: el cerebro anterior o prosencéfalo, el cerebro medio o mesencéfalo y el cerebro posterior o romboéncefalo. Por otro lado, la porción restante del tubo neural se trasforma en la médula espinal.

  • Prosoencéfalo: surgen las vesículas ópticas y aproximadamente a los 36 días de gestación, se derivará en el telencéfalo y el diencéfalo. El telencéfalo formará la corteza cerebral ( aproximadamente a los 45 días de gestación), ganglios basales, sistema límbico, hipotálamo rostral, ventrículos laterales y tercer ventrículo.
  • Mesencéfalo dará lugar al tectum, lámina cuadrigémina, tegmentum, pedúnculos cerebrales y acueducto cerebral.
  • Romboencéfalo: se divide en el en dos partes: metencéfalo y mielencéfalo. De estos aproximadamente a los 36 días de gestación surgen la protuberancia, el cerebelo y el bulbo raquídeo.

Posteriormente, sobre la séptima semana de gestación los hemisferios cerebrales comenzarán a crecer y al formar las fisuras y circunvoluciones cerebrales. Entorno a los 3 meses de gestación, los hemisferios cerebrales se diferenciarán.

Una vez se han formado las principales estructuras del sistema nervioso, es esencial la ocurrencia de un proceso de maduración cerebral. En este proceso, el crecimiento neuronal, la sinaptogénesis, la muerte neuronal programada o la mielinización será acontecimientos esenciales.

Ya en la etapa pre-natal se da un proceso madurativo, sin embargo, este no finaliza con el nacimiento. Este proceso culmina hacia la adultez, cuando finaliza el proceso de mielinización axonal.

Etapa post-natal

Una vez que se produce el nacimiento, tras 280 días de gestación aproximadamente, el desarrollo del sistema nervioso del recién nacido debe observarse tanto en las conductas motoras como en los reflejos que exprese. La maduración y desarrollo de las estructuras corticales será la base del posterior desarrollo de conductas complejas a nivel cognitivo.

Después del nacimiento, el cerebro experimenta un rápido crecimiento, debido a la complejización de la estructura cortical. En esta etapa, los procesos dendríticos y mielinizantes será esenciales. Los procesos mielinizantes, permitirán una conducción axónica rápida y precisa, permitiendo una comunicación neuronal eficiente.

El proceso de mielinización se empieza a observar a los 3 meses de la fecundación y ocurre progresivamente en tiempo diferentes de acuerdo a la región de desarrollo del sistema nervioso, no dándose en todas las áreas por igual.

Sin embargo, podemos establecer que este proceso se da principalmente en la segunda infancia, periodo comprendido entre los 6 y los 12 años, la adolescencia y adultez temprana.

Como hemos dicho este proceso es progresivo, por lo que sigue un orden secuencial. Se iniciará por estructuras subcorticales y continuará con estructuras corticales, siguiendo un eje vertical.

Por otro lado, dentro de la corteza, las zonas primarias serán las primeras en desarrollar este proceso y posteriormente, las regiones de asociación, siguiendo una dirección horizontal.

Las primeras estructuras que se encuentran completamente mielinizadas serán las encargadas de controlar la expresión de reflejos, mientras que las áreas corticales lo completarán de forma más tardía.

Podemos observar las primeras respuestas reflejas primitivas hacia la sexta semana de gestación en la piel que rodea a la boca en la cual, al hacer contacto, se produce una flexión contralateral del cuello.

Esta sensibilidad en la piel se extiende, en las siguientes 6 a 8 semanas y se observa respuestas reflejas cuando se estimula desde la cara a las palmas de las manos y la región superior del tórax.

Hacia la semana 12 toda la superficie del cuerpo es sensible, excepto la espalda y la coronilla. Las respuestas reflejas también se van modificando desde movimientos más generalizados asta movimientos más específicos.

Entre las áreas corticales, las áreas sensoriales y motoras primarias, comenzarán la mielinización en primer lugar. Las áreas proyección y comisurales se seguirán formando hasta los 5 años de edad. Seguidamente, las de asociación frontal y parietal, completarán su proceso alrededor de los 15 años de edad.

A medida que la mielinización se desarrolla, es decir, madura el cerebro, cada hemisferio comenzará un proceso de especialización y se va asociando a funciones más refinadas y específicas.

Mecanismos celulares

Tanto en el desarrollo del sistema nervioso como en su maduración se han identificado la existencia de cuatro mecanismos seculares con son la base esencial de su ocurrencia: ploriferación celular, migración y difenciación.

Proliferación

Producción de células nerviosas. Las células nerviosas se inician como una simple capa celular a lo largo de la superficie interna del tubo neural. Las células se dividen y dan lugar a las células hijas. En esta etapa las células nerviosas son neuroblastos, de las cuales se derivan las neuronas y la glía.

Migración

Cada una de la células nerviosas tiene un sitio marcado genéticamente en el cual deberá de ubicarse. Existen diversos mecanismos por los cuales las neuronas alcanzan su sitio.

Algunas alcanzan su sitio a través del desplazamiento a lo largo de la célula glía, otras lo hacen a través de un mecanismo denominado atracción de neuronas.

Sea como fuere, la migración se inicia en la zona ventricular, hasta alcanzar su ubicación. Las alteraciones en este mecanismo han sido relacionadas con los trastornos del aprendizaje y la dislexia.

Diferenciación

Una vez alcanzados sus destinos las células nerviosas comienzan a adquirir apariencia distintiva, es decir, cada célula nerviosa se va a diferenciar en función de su ubicación y función a realizar. Las alteraciones en este mecanismo celular están estrechamente relacionadas con el retardo mental.

Muerte celular

La apoptosis es una destrucción o muerte celular programada, con el fin de autocontrolar el desarrollo y el crecimiento. Está desencadenada por señales celulares controladas genéticamente.

En conclusión, la formación del sistema nervioso ocurren en etapas precisas y coordinadas, que abarcan desde etapas pre-natales y se prolongan hasta la edad adulta.

Referencias

  1. Jhonson, M. H., & de Hann, M. (2015). Languague. En M. H. Jhonson, & M. de Hann, Developmental Cognitive Neuroscience (Fourth Edition ed.,
    págs. 166-182). Wiley Blackwell.
  2. Purves, D. (2012). En Neuroscience. Panamericana.
  3. Roselli, Mónica; Matute, Esmeralda; Alfredo, Ardila;. (2010). Neuropsicología del Desarrollo Infantil. México: El Manual Moderno.

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