อ่าน 17 นาที
การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์
การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์หรือการพัฒนาของระบบประสาทหรือ การเจริญเติบโต ของระบบประสาท นั้น เกี่ยวข้องกับการศึกษาทางด้านคัพภวิทยา
การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์
| บทความนี้เป็นส่วนหนึ่งของชุดบทความเกี่ยวกับ |
| การพัฒนาระบบอวัยวะ |
|---|
การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์หรือการพัฒนาของระบบประสาทหรือ การเจริญเติบโต ของระบบประสาท นั้น เกี่ยวข้องกับการศึกษาทางด้านคัพภวิทยา ชีววิทยาการพัฒนาและประสาทวิทยาศาสตร์ซึ่งอธิบายถึงกลไกในระดับเซลล์และโมเลกุลที่ทำให้ระบบประสาท ที่ซับซ้อน ก่อตัวขึ้นในมนุษย์ พัฒนาขึ้นในระหว่างการพัฒนาในครรภ์และพัฒนาต่อไปหลังคลอด
เครื่องหมายสำคัญของการพัฒนาระบบประสาท[ 1 ]ในตัวอ่อนได้แก่:
- การก่อตัวและการเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทจากเซลล์ต้นกำเนิด ( นิวโรเจเนซิส )
- การเคลื่อนย้ายของเซลล์ประสาทที่ยังไม่เจริญเต็มที่จากแหล่งกำเนิดในตัวอ่อนไปยังตำแหน่งสุดท้าย
- การงอกของแอกซอนจากเซลล์ประสาทและการนำทางของปลายแอกซอน ที่เคลื่อนที่ได้ ผ่านตัวอ่อนไปยังคู่หูหลังไซแนปส์
- การสร้างไซแนปส์ระหว่างแอกซอนและคู่หูหลังไซแนปส์ของมัน
- การตัดแต่งไซแนปส์ที่เกิดขึ้นในช่วงวัยรุ่น
- การเปลี่ยนแปลงของเซลล์ประสาทตลอดช่วงชีวิตซึ่งเชื่อกันว่าเป็นพื้นฐานของการเรียนรู้และความทรงจำ
โดยทั่วไป กระบวนการพัฒนาทางประสาทเหล่านี้สามารถแบ่งออกได้เป็นสองประเภทใหญ่ๆ ดังนี้:
- กลไกที่ไม่ขึ้นกับการทำงานของเซลล์ประสาท โดยทั่วไปเชื่อกันว่ากลไกเหล่านี้เกิดขึ้นในรูปของกระบวนการที่ถูกกำหนดไว้ล่วงหน้าโดยโปรแกรมทางพันธุกรรมซึ่งทำงานอยู่ภายในเซลล์ประสาทแต่ละเซลล์ ซึ่งรวมถึงการเปลี่ยนแปลงรูปร่างการเคลื่อนย้ายและการนำทางของแอกซอนไปยังบริเวณเป้าหมายเริ่มต้น กระบวนการเหล่านี้ถือว่าไม่ขึ้นกับการทำงานของเซลล์ประสาทและประสบการณ์ทางประสาทสัมผัส
- กลไกที่ขึ้นอยู่กับกิจกรรม เมื่อแอกซอนไปถึงบริเวณเป้าหมายแล้ว กลไกที่ขึ้นอยู่กับกิจกรรมก็จะเริ่มทำงาน กิจกรรมทางประสาทและประสบการณ์ทางประสาทสัมผัสจะควบคุมการสร้างไซแนปส์ ใหม่ รวมถึงความยืดหยุ่นของไซแนปส์ซึ่งจะรับผิดชอบในการปรับปรุงวงจรประสาทที่เพิ่งก่อตัวขึ้น
การพัฒนาของสมองมนุษย์

ภาพรวม
ระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) เกิดจากเอกโตเดิร์ม ซึ่งเป็น ชั้นเนื้อเยื่อชั้นนอกสุดของตัวอ่อน ในสัปดาห์ที่สามของการพัฒนาตัวอ่อนของมนุษย์นิวโรเอกโตเดิร์มจะปรากฏขึ้นและก่อตัวเป็นแผ่นประสาทตามด้านหลังของตัวอ่อน แผ่นประสาทเป็นแหล่งกำเนิดของเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียส่วนใหญ่ของ CNS ร่องจะก่อตัวขึ้นตามแกนยาวของแผ่นประสาท และในสัปดาห์ที่สี่ของการพัฒนา แผ่นประสาทจะม้วนตัวเข้าหากันเพื่อก่อให้เกิดท่อประสาทซึ่งเต็มไปด้วยน้ำไขสันหลัง (CSF) [ 2 ]เมื่อตัวอ่อนพัฒนาขึ้น ส่วนหน้าของท่อประสาทจะก่อตัวเป็นถุงสมองหลัก สามถุง ซึ่งกลายเป็นบริเวณทางกายวิภาคหลักของสมอง ได้แก่สมองส่วนหน้า (prosencephalon) สมอง ส่วนกลาง (mesencephalon) และสมองส่วนหลัง (rhombencephalon) [ 3 ]ถุงเล็กๆ ในระยะเริ่มต้นเหล่านี้จะขยายใหญ่ขึ้นและแบ่งตัวต่อไปเป็นถุงสมองรอง 5 ถุง ได้แก่เทเลนเซฟาลอน ( เปลือกสมองและฐานสมอง ในอนาคต ) ไดเอนเซฟาลอน ( ทาลามัสและไฮโปทาลามัสใน อนาคต ) เม เซนเซฟา ลอน ( คอลลิคูลีในอนาคต ) เมเทนเซฟาลอน ( พอ นส์และซีรีเบล ลัมในอนาคต) และไมเอลเอนเซฟาลอน ( เมดุลลา ในอนาคต ) [ 4 ]ช่องกลางที่เต็มไปด้วยน้ำไขสันหลังจะต่อเนื่องจากเทเลนเซฟาลอนไปยังไขสันหลัง และประกอบเป็นระบบโพรงสมอง ที่กำลังพัฒนา ของระบบประสาทส่วนกลาง เนื่องจากท่อประสาทก่อให้เกิดสมองและไขสันหลัง การกลายพันธุ์ใดๆ ในระยะนี้ของการพัฒนาอาจนำไปสู่ความพิการร้ายแรง เช่นภาวะไม่มีสมองหรือความพิการตลอดชีวิต เช่นสไปนาบิฟิดาในช่วงเวลานี้ ผนังของท่อประสาทจะมีเซลล์ต้นกำเนิดประสาทซึ่งขับเคลื่อนการเจริญเติบโตของสมองในขณะที่พวกมันแบ่งตัวหลายครั้ง เซลล์บางส่วนจะหยุดการแบ่งตัวและแยกตัวออกเป็นเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของเซลล์ในระบบประสาทส่วนกลาง[ 3 ]เซลล์ประสาทที่สร้างขึ้นใหม่จะเคลื่อนที่ไปยังส่วนต่างๆ ของสมองที่กำลังพัฒนาเพื่อจัดระเบียบตัวเองเป็นโครงสร้างสมองที่แตกต่างกัน เมื่อเซลล์ประสาทไปถึงตำแหน่งภูมิภาคแล้ว พวกมันจะขยายแอกซอนและเดนไดรต์ซึ่งช่วยให้พวกมันสื่อสารกับเซลล์ประสาทอื่นๆ ผ่านทางไซแนปส์การสื่อสารผ่านไซแนปส์ระหว่างเซลล์ประสาทนำไปสู่การสร้างวงจรประสาทที่ทำหน้าที่ประมวลผลทางประสาทสัมผัสและการเคลื่อนไหว และเป็นพื้นฐานของพฤติกรรม[ 5 ]
การเหนี่ยวนำทางประสาท
ในช่วงต้น ของ การพัฒนาตัวอ่อนเนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) จะถูกกำหนดให้พัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอก (epidermis) และแผ่นประสาท (neural plate) การเปลี่ยนจากเนื้อเยื่อชั้นนอกที่ยังไม่พัฒนาไปเป็น เนื้อเยื่อชั้นนอกที่ พัฒนาเป็นเนื้อเยื่อประสาท (neuro-ectoderm) จำเป็นต้องอาศัยสัญญาณจากเนื้อเยื่อชั้นกลาง (mesoderm ) ในช่วงเริ่มต้นของการเกิดแกสตรูเลชัน เซลล์เนื้อเยื่อชั้นกลางที่คาดว่าจะพัฒนาเป็นเนื้อเยื่อชั้นกลางจะเคลื่อนผ่านริมฝีปากของบลาสโตพอร์ด้านหลังและก่อตัวเป็นชั้นระหว่างเนื้อเยื่อชั้นใน (endoderm)และเนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) เซลล์เนื้อเยื่อชั้นกลางเหล่านี้ที่เคลื่อนที่ไปตามแนวกลางด้านหลังจะก่อให้เกิดโครงสร้างที่เรียกว่าโนโตคอร์ด (notochord) เซลล์เนื้อเยื่อชั้นนอกที่อยู่เหนือโนโตคอร์ดจะพัฒนาไปเป็นแผ่นประสาทเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณที่แพร่กระจายได้จากโนโตคอร์ด ส่วนที่เหลือของเนื้อเยื่อชั้นนอกจะพัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอก (epidermis) ความสามารถของเนื้อเยื่อชั้นกลางในการเปลี่ยนเนื้อเยื่อชั้นนอกที่อยู่ด้านบนให้กลายเป็นเนื้อเยื่อประสาทเรียกว่าการเหนี่ยวนำประสาท (neural induction)
แผ่นประสาทจะพับออกด้านนอกในช่วงสัปดาห์ที่สามของการตั้งครรภ์เพื่อสร้างร่องประสาทโดยเริ่มจากบริเวณคอในอนาคตรอยพับประสาทของร่องนี้จะปิดลงเพื่อสร้างท่อประสาทการสร้างท่อประสาทจากเอกโตเดิร์มเรียกว่านิวรูเลชันส่วนท้องของท่อประสาทเรียกว่าแผ่นฐานส่วนหลังเรียกว่าแผ่นปีกส่วนภายในที่เป็นโพรงเรียกว่าช่องประสาทเมื่อสิ้นสุดสัปดาห์ที่สี่ของการตั้งครรภ์ ปลายเปิดของท่อประสาทที่เรียกว่ารูประสาทจะปิดลง[ 6 ]
การปลูกถ่ายริมฝีปากบลาสโตพอร์สามารถเปลี่ยนเนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) ให้กลายเป็นเนื้อเยื่อประสาทได้ และกล่าวกันว่ามีผลเหนี่ยวนำ สารเหนี่ยวนำประสาทคือโมเลกุลที่สามารถเหนี่ยวนำการแสดงออกของยีนประสาทในชิ้นส่วนเนื้อเยื่อชั้นนอกโดยไม่เหนี่ยวนำยีนของเนื้อเยื่อชั้นกลาง (mesoderm) ด้วย การเหนี่ยวนำประสาทมักศึกษาใน ตัวอ่อนกบซี โนปัส (xenopus)เนื่องจากมีรูปแบบโครงสร้างร่างกาย ที่เรียบง่าย และมีตัวบ่งชี้ที่ดีในการแยกแยะระหว่างเนื้อเยื่อประสาทและเนื้อเยื่อที่ไม่ใช่ประสาท ตัวอย่างของสารเหนี่ยวนำประสาท ได้แก่ โมเลกุลน็อกกิน (noggin)และคอร์ดิน (chordin )
เมื่อนำเซลล์เอกโตเดอร์มัลของตัวอ่อนมาเพาะเลี้ยงในความหนาแน่นต่ำโดยปราศจากเซลล์เมโซเดอร์มัล เซลล์เหล่านั้นจะเกิดการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาท (แสดงออกถึงยีนประสาท) ซึ่งบ่งชี้ว่าการเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาทเป็นชะตากรรมเริ่มต้นของเซลล์เอกโตเดอร์มัล ในการเพาะเลี้ยงแบบแยกส่วน (ซึ่งช่วยให้เกิดปฏิสัมพันธ์โดยตรงระหว่างเซลล์) เซลล์เดียวกันนี้จะเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์หนังกำพร้า นี่เป็นผลมาจากการทำงานของBMP4 ( โปรตีนในกลุ่ม TGF-β ) ที่กระตุ้นให้เซลล์เอกโตเดอร์มัลเปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์หนังกำพร้า ในระหว่างการกระตุ้นให้เกิดเซลล์ประสาท โปรตีนน็อกกินและคอร์ดินจะถูกผลิตโดยเมโซเดอร์มส่วนหลัง (โนโตคอร์ด) และแพร่กระจายไปยังเอกโตเดอร์มที่อยู่ด้านบนเพื่อยับยั้งการทำงานของ BMP4 การยับยั้ง BMP4 นี้ทำให้เซลล์เปลี่ยนแปลงไปเป็นเซลล์ประสาท การยับยั้งการส่งสัญญาณ TGF-β และ BMP (โปรตีนสร้างกระดูก) สามารถเหนี่ยวนำให้เกิดเนื้อเยื่อประสาทจากเซลล์ต้นกำเนิดที่มีศักยภาพหลายอย่าง ของมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ [ 7 ] ซึ่ง เป็นแบบจำลองของการพัฒนาของมนุษย์ในระยะเริ่มต้น
สมองยุคแรก
ในช่วงปลายสัปดาห์ที่สี่ ส่วนบนของท่อประสาทจะโค้งงอที่ระดับของสมองส่วนกลางในอนาคต หรือที่เรียกว่าเมเซนเซฟาลอน (mesencephalon) เหนือเมเซนเซฟาลอนคือโปรเซนเซฟาลอน (prosencephalon ) (สมองส่วนหน้าในอนาคต) และใต้โปรเซนเซฟาลอนคือ รอม เบนเซฟาลอน ( rhombencephalon ) (สมองส่วนหลังในอนาคต) ถุงตา (ซึ่งในที่สุดจะกลายเป็นเส้นประสาทตา เรตินา และม่านตา) จะก่อตัวขึ้นที่แผ่นฐานของโปรเซนเซฟาลอน
ไขสันหลังก่อตัวขึ้นจากส่วนล่างของท่อประสาท ผนังของท่อประสาทประกอบด้วยเซลล์เยื่อบุประสาท ซึ่งจะแตกต่างไปเป็นเซลล์ประสาทอ่อน ก่อตัวเป็นชั้นแมนเทิล (เนื้อเทา) เส้นใยประสาทโผลออกมาจากเซลล์ประสาทอ่อนเหล่านี้เพื่อก่อตัวเป็นชั้นขอบ (เนื้อขาว) ส่วนท้องของชั้นแมนเทิล (แผ่นฐาน) ก่อตัวเป็นบริเวณสั่งการของไขสันหลัง ในขณะที่ส่วนหลัง (แผ่นปีก) ก่อตัวเป็นบริเวณรับความรู้สึก ระหว่างแผ่นฐานและแผ่นปีกมีชั้นกลางที่ประกอบด้วยเซลล์ประสาทของระบบประสาทอัตโนมัติ[ 8 ]
ในสัปดาห์ที่ห้า แผ่นปีกของสมองส่วนหน้าจะขยายตัวเพื่อสร้างสมองซีกซ้ายและขวา ( สมองส่วนหน้า ) ส่วนแผ่นฐานจะกลายเป็นสมองส่วนหลัง
ไดเอนเซฟาลอน เมเซนเซฟาลอน และรอมเบนเซฟาลอน ประกอบกันเป็นก้านสมองของตัวอ่อน ก้านสมองจะโค้งงอต่อไปที่เมเซนเซฟาลอน รอมเบนเซฟาลอนจะพับไปทางด้านหลัง ทำให้แผ่นปีก (alar plate) บานออกและก่อตัวเป็นโพรงสมองที่สี่พอนส์และซีรีเบลลัมก่อตัวขึ้นในส่วนบนของรอมเบนเซฟาลอน ในขณะที่เมดุลลาออบลองกาตา (medulla oblongata) ก่อตัวขึ้นในส่วนล่าง
การถ่ายภาพระบบประสาท
การถ่ายภาพระบบประสาทมีส่วนสำคัญอย่างยิ่งต่อความเข้าใจเกี่ยวกับการพัฒนาของสมองEEGและERPเป็นกระบวนการถ่ายภาพที่มีประสิทธิภาพ โดยส่วนใหญ่ใช้กับทารกและเด็กเล็ก เนื่องจากมีความอ่อนโยนกว่า โดยทั่วไปแล้ว ทารกจะได้รับการทดสอบด้วยfNIRSส่วนMRIและfMRI นั้น ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการวิจัยเกี่ยวกับสมอง เนื่องจากคุณภาพของภาพและการวิเคราะห์ที่สามารถทำได้
การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า
MRI มีประโยชน์ในการวิเคราะห์หลายแง่มุมของสมอง อัตราส่วนการถ่ายโอนสนามแม่เหล็ก (MTR) วัดความสมบูรณ์โดยใช้สนามแม่เหล็กความไม่สมมาตรเชิงเศษส่วน (FA) วัดการจัดระเบียบโดยใช้การแพร่กระจายของโมเลกุลน้ำ นอกจากนี้ การแพร่กระจายเฉลี่ย (MD) วัดความแข็งแรงของเส้นใยเนื้อขาว[ 9 ]
การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงโครงสร้าง
การใช้ MRI เชิงโครงสร้างช่วยให้สามารถประเมินเชิงปริมาณของกระบวนการพัฒนาการหลายอย่างได้ รวมถึงการกำหนดรูปแบบการเจริญเติบโต[ 10 ]และลักษณะลำดับของการสร้างไมอีลิน[ 11 ]ข้อมูลเหล่านี้เสริมหลักฐานจาก การศึกษา Diffusion Tensor Imaging (DTI) ซึ่งถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการตรวจสอบการพัฒนาของเนื้อเยื่อสีขาว
การถ่ายภาพด้วยคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้าเชิงฟังก์ชัน
การทดสอบ fMRI ทดสอบการคิดเชิงจิตใจ ซึ่งเป็นทฤษฎีของจิตใจ โดยการกระตุ้นเครือข่าย ร่องขมับส่วนบนด้านหลัง (pSTS) และจุดเชื่อมต่อขมับ-ข้างขมับ (TPJ) มีประโยชน์ในการคาดการณ์การเคลื่อนไหว ในผู้ใหญ่ pSTS ด้านขวาแสดงการตอบสนองมากกว่าบริเวณเดียวกันในวัยรุ่นเมื่อทดสอบเกี่ยวกับสาเหตุเชิงเจตนา บริเวณเหล่านี้ยังถูกกระตุ้นในระหว่างแบบฝึกหัด "จิตใจในดวงตา" ซึ่งต้องตัดสินอารมณ์โดยอิงจากภาพดวงตาที่แตกต่างกัน อีกบริเวณสำคัญคือคอร์เทกซ์ขมับส่วนหน้า (ATC) ในบริเวณด้านหลัง ในผู้ใหญ่ ATC ด้านซ้ายแสดงการตอบสนองมากกว่าบริเวณเดียวกันในวัยรุ่นเมื่อทดสอบอารมณ์ของการคิดเชิงจิตใจ สุดท้ายคอร์เทกซ์หน้าผากส่วนกลาง (MPFC) และ MPFC ส่วนหน้าด้านบน (dMPFC) จะถูกกระตุ้นเมื่อจิตใจถูกกระตุ้นด้วยจิตวิทยา[ 9 ]
การตรวจอัลตราซาวนด์สามมิติ
การถ่ายภาพที่มีความละเอียดสูงขึ้นทำให้สามารถใช้คลื่นเสียงอัลตราซาวนด์สามมิติเพื่อช่วยระบุพัฒนาการของสมองมนุษย์ในช่วงระยะตัวอ่อนได้ งานวิจัยรายงานว่าโครงสร้างหลักสามส่วนก่อตัวขึ้นในสัปดาห์ที่หกของการตั้งครรภ์ได้แก่สมองส่วนหน้าสมองส่วนกลางและสมองส่วนหลังหรือที่รู้จักกันในชื่อ prosencephalon, mesencephalon และ rhombencephalon ตามลำดับ และโครงสร้างรองอีกห้าส่วนก่อตัวขึ้นจากโครงสร้างหลักเหล่านี้ในสัปดาห์ที่เจ็ดของการตั้งครรภ์ ได้แก่ telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon และ myelencephalon ซึ่งต่อมาจะกลายเป็นโพรงสมองด้านข้าง โพรงสมองที่สาม ท่อส่งน้ำ และส่วนบนและล่างของโพรงสมองที่สี่จาก telencephalon ไปยัง myelencephalon ในวัยผู้ใหญ่ การถ่ายภาพด้วยคลื่นเสียงอัลตราซาวนด์สามมิติช่วยให้เห็นภาพพัฒนาการของสมองที่เหมาะสมในร่างกาย ซึ่งสามารถช่วยในการตรวจจับความผิดปกติในระหว่างการตั้งครรภ์ได้[ 12 ]
การพัฒนาสารสีขาว
จากการใช้ MRI การศึกษาพบว่า ในขณะที่เนื้อเยื่อสีขาวเพิ่มขึ้นจากวัยเด็ก (~9 ปี) ไปจนถึงวัยรุ่น (~14 ปี) เนื้อเยื่อสีเทากลับลดลง โดยสังเกตได้เป็นหลักในคอร์เทกซ์ส่วนหน้าและส่วนข้าง ทฤษฎีเกี่ยวกับสาเหตุที่เกิดขึ้นนั้นแตกต่างกันไป ความคิดหนึ่งคือ การสร้างไมอีลินภายในคอร์เทกซ์ควบคู่กับการเพิ่มขนาดของแอกซอนทำให้ปริมาตรของเนื้อเยื่อสีขาวเพิ่มขึ้น อีกความคิดหนึ่งคือ การจัดระเบียบไซแนปส์ใหม่เกิดขึ้นจากการแพร่กระจายแล้วจึงตัดแต่ง[ 9 ]
การพัฒนาของเนื้อเยื่อสีเทา
ปริมาณเนื้อเทาในกลีบหน้าผากและกลีบข้างขมับมีการเพิ่มขึ้นและลดลงสูงสุดที่อายุประมาณ 12 ปี ส่วนกลีบขมับมีปริมาณสูงสุดที่อายุประมาณ 17 ปี โดยเปลือกสมองส่วนขมับด้านบนเป็นส่วนสุดท้ายที่เจริญเติบโต บริเวณรับความรู้สึกและบริเวณสั่งการเคลื่อนไหวเจริญเติบโตก่อน จากนั้นจึงพัฒนาส่วนที่เหลือของเปลือกสมอง ลักษณะเด่นคือการสูญเสียเนื้อเทาและเกิดขึ้นจากบริเวณด้านหลังไปยังบริเวณด้านหน้า การสูญเสียเนื้อเทาและการเพิ่มขึ้นของเนื้อขาวนี้อาจเกิดขึ้นได้ตลอดช่วงชีวิต แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงที่ชัดเจนที่สุดจะเกิดขึ้นตั้งแต่วัยเด็กจนถึงวัยรุ่น[ 9 ]
การเคลื่อนย้ายของเซลล์ประสาท
การเคลื่อนย้ายของเซลล์ประสาทคือกระบวนการที่เซลล์ประสาทเดินทางจากจุดกำเนิดหรือที่ที่มันเกิดไปยังตำแหน่งสุดท้ายในสมอง วิธีการเคลื่อนย้าย ที่พบได้บ่อยที่สุด คือการเคลื่อนย้ายในแนวรัศมีและการเคลื่อนย้ายในแนวสัมผัส
การเคลื่อนที่แบบรัศมี
เซลล์ต้นกำเนิดประสาทจะเพิ่มจำนวนในบริเวณโพรงสมองของเปลือกสมองส่วน หน้าที่กำลังพัฒนา เซลล์หลังการแบ่งตัวกลุ่มแรก ที่อพยพมาจากแผ่นก่อนการแบ่งตัวจะถูกกำหนดให้กลายเป็น เซลล์ Cajal–Retziusและ เซลล์ ประสาทใต้แผ่นเซลล์เหล่านี้จะอพยพโดยการเคลื่อนย้ายตัวเซลล์ เซลล์ประสาทที่อพยพด้วยวิธีการเคลื่อนที่แบบนี้จะมีขั้วสองขั้วและยึดขอบนำของกระบวนการเข้ากับเยื่อหุ้ม สมองชั้นใน จากนั้น ตัวเซลล์จะถูกขนส่งไปยังพื้นผิวเยื่อหุ้มสมองชั้นในโดยนิวคลีโอคิเนซิส ซึ่งเป็นกระบวนการที่ "กรง" ไมโครทิวบูลรอบนิวเคลียสยืดออกและหดตัวร่วมกับเซนโทรโซมเพื่อนำทางนิวเคลียสไปยังจุดหมายปลายทางสุดท้าย[ 13 ]เส้นใยรัศมี (หรือที่เรียกว่าเซลล์เกลียรัศมี) สามารถเคลื่อนย้ายไปยังแผ่นเปลือกสมองและแยกความแตกต่างเป็นเซลล์แอสโทรไซต์หรือเซลล์ประสาทได้[ 14 ] การเคลื่อนย้ายตัวเซลล์สามารถเกิดขึ้นได้ตลอดเวลาในระหว่างการพัฒนา[ 15 ]
เซลล์ประสาทกลุ่มถัดไปจะแยกแผ่นพรีเพลตออกโดยการเคลื่อนที่ไปตาม เส้นใย เกลียรัศมีเพื่อสร้างแผ่นคอร์ติคัล เซลล์ที่เคลื่อนที่แต่ละกลุ่มจะเคลื่อนที่ผ่านเซลล์ก่อนหน้า ทำให้เกิดชั้นในลักษณะจากภายในสู่ภายนอก ซึ่งหมายความว่าเซลล์ประสาทที่อายุน้อยที่สุดจะอยู่ใกล้กับพื้นผิวมากที่สุด[ 16 ] [ 17 ]คาดว่าการเคลื่อนที่ที่นำโดยเกลียคิดเป็น 80-90% ของเซลล์ประสาทที่เคลื่อนที่[ 18 ]
การย้ายถิ่นฐานแบบแอกโซฟิลิก
เซลล์ประสาทจำนวนมากที่เคลื่อนที่ไปตามแกนหน้า-หลังของร่างกายจะใช้เส้นใยแอกซอนที่มีอยู่เพื่อเคลื่อนที่ไปตามกระบวนการที่เรียกว่าการเคลื่อนที่แบบแอกโซฟิลิก[ 19 ]ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบนี้คือเซลล์ประสาทที่แสดง GnRHซึ่งเดินทางไกลจากแหล่งกำเนิดในจมูก ผ่านสมองส่วนหน้า และเข้าไปในไฮโปทาลามัส[ 20 ]กลไกหลายอย่างของการเคลื่อนที่นี้ได้รับการศึกษาแล้ว โดยเริ่มจากสัญญาณนำทางภายนอกเซลล์[ 21 ]ที่กระตุ้นการส่งสัญญาณภายในเซลล์ สัญญาณภายในเซลล์เหล่านี้ เช่นการส่งสัญญาณแคลเซียมนำไปสู่ พลวัตของโครงสร้างไซโตสเกเลตันของ แอคติน[ 22 ]และไมโครทิวบูล[ 23 ]ซึ่งสร้างแรงของเซลล์ที่โต้ตอบกับสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ผ่านโปรตีนยึดเกาะเซลล์[ 24 ]เพื่อทำให้เซลล์เหล่านี้เคลื่อนที่
การอพยพแบบนิวโรฟิลิกหมายถึงการอพยพของเซลล์ประสาทไปตามแอกซอนที่อยู่ในเส้นประสาทอื่นการอพยพแบบไกลโอฟิลิกคือการอพยพของเซลล์เกลียไปตามเส้นใยเกลีย[ 25 ]
การเคลื่อนที่แบบสัมผัส
อินเตอร์นิวรอนส่วนใหญ่จะเคลื่อนที่แบบสัมผัสโดยใช้โหมดการเคลื่อนที่หลายแบบเพื่อไปถึงตำแหน่งที่เหมาะสมในคอร์เทกซ์ ตัวอย่างของการเคลื่อนที่แบบสัมผัสคือการเคลื่อนที่ของเซลล์ Cajal–Retziusภายในโซนขอบของเยื่อบุผิวประสาทคอร์เทกซ์[ 26 ]
คนอื่น
นอกจากนี้ ยังมีวิธีการเคลื่อนย้ายเซลล์ประสาทที่เรียกว่า การเคลื่อน ย้ายแบบหลายขั้ว[ 27 ] [ 28 ]ซึ่งพบได้ในเซลล์หลายขั้วที่มีอยู่มากมายในโซนกลางของเปลือกสมอง เซลล์เหล่านี้ไม่เหมือนกับเซลล์ที่เคลื่อนย้ายโดยการเคลื่อนที่หรือการเคลื่อนย้ายตัวเซลล์ แต่เซลล์หลายขั้วเหล่านี้แสดงเครื่องหมายของเซลล์ประสาทและยื่นกระบวนการบาง ๆ หลายเส้นออกไปในทิศทางต่าง ๆ อย่างอิสระจากเส้นใยเกลียรัศมี[ 27 ]
ปัจจัยบำรุงระบบประสาท
ปัจจัยนิวโรโทรฟิกคือโมเลกุลที่ส่งเสริมและควบคุมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทในระบบประสาทที่กำลังพัฒนา ปัจจัยเหล่านี้แตกต่างจากเมตาโบไลต์ ทั่วไป ที่จำเป็นต่อการบำรุงรักษาและการเจริญเติบโตของเซลล์ตรงที่ความเฉพาะเจาะจงของพวกมัน กล่าวคือ ปัจจัยนิวโรโทรฟิกแต่ละชนิดจะส่งเสริมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทบางชนิดเท่านั้นในช่วงระยะการพัฒนาที่เฉพาะเจาะจง นอกจากนี้ ยังมีการโต้แย้งว่าปัจจัยนิวโรโทรฟิกมีส่วนเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของเซลล์ประสาทในด้านอื่นๆ อีกมากมาย ตั้งแต่การนำทางของแอกซอนไปจนถึงการควบคุมการสังเคราะห์สารสื่อประสาท[ 29 ]
การพัฒนาของระบบประสาทในผู้ใหญ่
การพัฒนาของระบบประสาทในผู้ใหญ่ประกอบด้วยกลไกต่างๆ เช่นการ สร้าง ปลอกไมอีลินใหม่ การสร้างเซลล์ประสาทใหม่เซลล์ เก ลียแอกซอนไมอีลินหรือไซแนปส์การฟื้นฟูระบบประสาทแตกต่างกันระหว่างระบบประสาทส่วนปลาย (PNS) และระบบประสาทส่วนกลาง (CNS) โดยกลไกการทำงาน โดยเฉพาะอย่างยิ่งขอบเขตและความเร็ว
ระบบประสาทจะพัฒนาอย่างต่อเนื่องในช่วงวัยผู้ใหญ่จนกระทั่งสมองตายตัวอย่างเช่น:
- การออกกำลังกายมีผลต่อระบบประสาท
- การบริโภคอาหาร (หรือสารอาหาร ) โรคอ้วน[ 30 ]การเปลี่ยนแปลงของจุลินทรีย์ ในลำไส้ เครื่องดื่ม อาหารเสริมยาเสพติดเพื่อความบันเทิง และยา[ 31 ] [ 32 ]อาจมีผลต่อการพัฒนาของระบบประสาทได้เช่นกัน
- โรคต่างๆเช่น โควิด-19มีผลกระทบต่อการพัฒนาของระบบประสาท
- ตัวอย่างเช่น มีการระบุยีนหลายตัวที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างสมองตลอดช่วงชีวิตและเป็นเป้าหมายที่เป็นไปได้ในการรักษาโรคอัลไซเมอร์[ 33 ] [ 34 ]
- เหตุการณ์ทางจิตวิทยา เช่นบาดแผลทางใจและการสร้างความยืดหยุ่นทางจิตใจ
- การสัมผัสกับมลภาวะทางสิ่งแวดล้อมและสารพิษเช่นมลพิษทางอากาศอาจส่งผลกระทบต่อการพัฒนาของระบบประสาทต่อไปได้
- กิจกรรมอื่นๆ ก็อาจมีผลต่อพัฒนาการของระบบประสาทได้เช่นกัน เช่นการเรียนรู้ตลอดชีวิตการฝึกอบรมใหม่และสื่อต่างๆ รวมถึงกิจกรรมทางเศรษฐกิจ
- โดยทั่วไปคือการเสื่อมสภาพของสมองตามวัย
การวิจัย การรักษา และนโยบายมักจะแยกแยะระหว่างสมองที่ "เจริญเต็มที่" และสมองที่ "กำลังพัฒนา" ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ชี้ให้เห็นว่า "ลักษณะที่ซับซ้อนของการพัฒนาทางประสาทนั้นเองเป็นความท้าทายในการสร้างจุดอ้างอิงที่จะบ่งชี้ว่าสมองเจริญเต็มที่เมื่อใด" และการวัดโครงสร้างสมองต่างๆ เปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่องตลอดช่วงวัยผู้ใหญ่[ 35 ]แม้ว่า ระดับ ความยืดหยุ่นของระบบประสาท ในวัยเด็ก อาจจะไม่ถึงระดับนั้นอีก และเชื่อกันว่ามีช่วงเวลาที่สำคัญและอ่อนไหวต่างๆ ในการพัฒนาสมอง[ 36 ]
ความแตกต่างในการเรียนรู้ของเด็ก
การเรียนรู้มักมีประสิทธิภาพมากกว่าในเด็กและใช้เวลานานขึ้นหรือยากขึ้นเมื่ออายุ มาก ขึ้น การศึกษาโดยใช้การถ่ายภาพระบบประสาทระบุว่าการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของสารสื่อประสาทGABAเป็นองค์ประกอบสำคัญที่อาจอธิบายได้ว่าทำไมจึงเป็นเช่นนั้น[ 37 ] [ 38 ]
สมองของเด็กมี " ไซแนปส์เงียบ " มากกว่า ซึ่งจะไม่ทำงานจนกว่าจะถูกเรียกใช้เป็นส่วนหนึ่งของ ความยืดหยุ่นของ ระบบประสาทและการเรียนรู้หรือความทรงจำที่ ยืดหยุ่น [ 39 ] [ 40 ]ความยืดหยุ่นของระบบประสาทจะเพิ่มสูงขึ้นในช่วงเวลาที่สำคัญหรืออ่อนไหวของการพัฒนาสมอง โดยส่วนใหญ่หมายถึงการพัฒนาสมองในระหว่างการพัฒนาของเด็ก[ 41 ]
อย่างไรก็ตาม นักวิจัยหลังจากให้ผู้เข้าร่วมวัยกลางคนตอนปลายเรียนหลักสูตรมหาวิทยาลัย พบว่าความแตกต่างด้านอายุที่รับรู้ในการเรียนรู้อาจเป็นผลมาจากความแตกต่างด้านเวลา การสนับสนุน สภาพแวดล้อม และทัศนคติ มากกว่าความสามารถโดยกำเนิด[ 42 ]
สิ่งที่มนุษย์เรียนรู้ในระยะแรก และสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้ที่จะนำไปใช้ จะกำหนดเส้นทางชีวิตของมนุษย์ หรือมีผลกระทบอย่างมาก[ 43 ]โดยทั่วไปแล้ว ผู้ใหญ่มีศักยภาพในการเลือกสิ่งที่พวกเขาเรียนรู้ ในระดับใด และอย่างไรได้มากกว่า ตัวอย่างเช่น เด็กอาจเรียนรู้เนื้อหาและหัวข้อต่างๆ ในหลักสูตรของโรงเรียนผ่านการเขียนตามคำบอกบนกระดานดำในห้องเรียนแทนที่จะสามารถเลือกหัวข้อ/ทักษะหรืออาชีพเฉพาะที่จะเรียนรู้ และรูปแบบการเรียนรู้ได้ ตัวอย่างเช่น เด็กอาจยังไม่ได้พัฒนาความสนใจ จริยธรรม ความสนใจในเป้าหมายและกิจกรรมที่มีความหมาย ความรู้เกี่ยวกับความต้องการและความจำเป็นในโลกแห่งความเป็นจริง และลำดับความสำคัญ
วิจัย
การสร้างแบบจำลองเชิงพื้นที่และเวลาของการพัฒนาสมอง
ในช่วงพัฒนาการระยะแรก (ก่อนคลอดและในช่วงสองสามเดือนแรก) สมองจะมีการเปลี่ยนแปลงขนาด รูปร่าง และโครงสร้างมากกว่าช่วงเวลาอื่นใดในชีวิต ความเข้าใจที่ดียิ่งขึ้นเกี่ยวกับการพัฒนาสมองในช่วงเวลาที่สำคัญนี้มีความสำคัญต่อการทำแผนที่การเจริญเติบโตตามปกติ และการตรวจสอบกลไกการบาดเจ็บที่เกี่ยวข้องกับปัจจัยเสี่ยงต่อการพัฒนาที่ไม่สมบูรณ์ เช่น การคลอดก่อนกำหนด ดังนั้นจึงจำเป็นต้องมีแผนที่สมองที่ครอบคลุมช่วงอายุนี้อย่างหนาแน่นด้วยแผนที่ที่เปลี่ยนแปลงตามเวลาและขึ้นอยู่กับอายุ แผนที่เชิงพื้นที่และเวลาดังกล่าวสามารถแสดงถึงการเปลี่ยนแปลงแบบไดนามิกที่เกิดขึ้นในช่วงพัฒนาการของสมองในระยะแรกได้อย่างแม่นยำ[ 10 ]และสามารถใช้เป็นพื้นที่อ้างอิงมาตรฐานได้
ในระหว่างช่วงทารกในครรภ์ นอกเหนือจากกลไกทางชีวเคมี (การไล่ระดับของมอร์โฟเจน ที่เหมาะสม ) [ 44 ]และกิจกรรมทางไฟฟ้าของเซลล์ประสาท (ในระยะพัฒนาการที่เหมาะสม) [ 44 ]แล้ว เงื่อนไขทางเรขาคณิตของสภาพแวดล้อมที่สมอง ไขสันหลัง และระบบประสาทส่วนปลายพัฒนาขึ้นนั้นมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการก่อตัวของระบบประสาท[ 45 ]ตัวอย่างเช่น ความผิดปกติของกะโหลกศีรษะ (เช่นภาวะกะโหลกศีรษะเชื่อมติดกันก่อนวัยอันควร ) ซึ่งอาจส่งผลต่อการพัฒนาของระบบประสาท[ 45 ]
นอกจากนี้ ยังมีการศึกษาการแสดงออกของยีนในระดับใหญ่ในบริเวณสมองต่างๆ ตั้งแต่ช่วงตั้งครรภ์จนถึงวัยชรา ข้อมูลประเภทนี้ให้ข้อมูลเชิงลึกที่ไม่เหมือนใครเกี่ยวกับการเปลี่ยนแปลงที่เกิดขึ้นในสมองในช่วงระยะเวลาอันยาวนานนี้ วิธีการนี้แสดงให้เห็นว่า 86 เปอร์เซ็นต์ของยีนมีการแสดงออก และ 90 เปอร์เซ็นต์ของยีนเหล่านี้มีการควบคุมที่แตกต่างกันในระดับทรานสคริปต์ทั้งหมดหรือระดับเอ็กซอนในบริเวณสมองและ/หรือช่วงเวลาต่างๆ ความแตกต่างเชิงพื้นที่และเวลาส่วนใหญ่ถูกตรวจพบก่อนคลอด โดยมีความคล้ายคลึงกันเพิ่มขึ้นในภายหลังระหว่างทรานสคริปโทมของแต่ละภูมิภาค
ความแตกต่างระหว่างบริเวณต่างๆ แสดงให้เห็นรูปแบบนาฬิกาทรายตามเวลา โดยแบ่งการพัฒนาของเปลือกสมองส่วนหน้าของมนุษย์ออกเป็นสามระยะหลัก ในระยะแรก ในช่วงหกเดือนแรกหลังการปฏิสนธิ โครงสร้างทั่วไปของบริเวณสมองส่วนใหญ่จะถูกสร้างขึ้นโดยการระเบิดของกิจกรรมทางพันธุกรรม ซึ่งแตกต่างกันสำหรับบริเวณเฉพาะของเปลือกสมองส่วนหน้า การระเบิดนี้ตามมาด้วยช่วงพักชั่วคราวที่เริ่มต้นในไตรมาสที่สามของการตั้งครรภ์ ในช่วงเวลานี้ ยีนส่วนใหญ่ที่ทำงานในบริเวณสมองเฉพาะจะเงียบลง ยกเว้นยีนที่กระตุ้นการเชื่อมต่อระหว่างบริเวณเปลือกสมองส่วนหน้าทั้งหมด จากนั้นในช่วงปลายวัยเด็กและต้นวัยรุ่น วงดนตรีทางพันธุกรรมจะเริ่มต้นอีกครั้งและช่วยกำหนดรูปร่างของบริเวณเปลือกสมองส่วนหน้าที่ค่อยๆ ทำงานเฉพาะทางมากขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่ดำเนินต่อไปจนถึงวัยผู้ใหญ่[ 46 ] [ 47 ] [ 48 ]
การวิจัยเกี่ยวกับการพัฒนาสมองของตัวอ่อน
แนวทางในการศึกษาการกำเนิดอวัยวะและการพัฒนาในระยะเริ่มต้นของสมองหรือระบบประสาทของมนุษย์ได้แก่:
- ออร์แกนอยด์สมองและ ' แอสเซมบลอยด์ ' [ 49 ] [ 50 ] (ดูเพิ่มเติม: ปัจจัยทางพันธุกรรมของวิวัฒนาการสมองล่าสุด )
- ตัวอ่อนสังเคราะห์/แบบจำลองตัวอ่อน[ 51 ] [ 52 ] [ 53 ] [ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]
- สัตว์ทดลอง
- การศึกษาหลังการเสียชีวิต[ 57 ]
- การถ่ายภาพในร่างกายแบบไม่รุกราน[ 57 ]ณ ปี 2014 การถ่ายภาพในครรภ์ไม่ได้ทำกันทั่วไปหากไม่มีเหตุผลทางการแพทย์ที่ชัดเจน[ 57 ]ในปี 2019 มีการศึกษาวิจัยรายงานว่า " แนวทาง การถ่ายภาพระบบประสาทมีส่วนช่วยอย่างมากต่อความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการพัฒนาสมองในระยะเริ่มต้น" [ 58 ]
การเข้าถึงเนื้อเยื่อของมนุษย์ทำได้ยาก ทำให้ความเข้าใจเชิงโมเลกุลเกี่ยวกับการก่อตัวของความสามารถทางปัญญาเป็นไปได้ยาก[ 49 ] รกก็ได้รับการวิจัยเช่นกัน[ 59 ] [ 60 ] [ 58 ]
ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับการพัฒนาอาจช่วยให้เข้าใจโรคของระบบประสาทปรับปรุงสติปัญญาและป้องกันผลกระทบที่เป็นอันตรายจากปัจจัยที่ระบุในการพัฒนาของทารกในครรภ์ ได้ดียิ่งขึ้น (ซึ่งอาจรวมถึงโรคของมารดา เหตุการณ์ต่างๆ และสารแปลกปลอม ) [ 57 ] [ 58 ]
ภูมิภาคเฉพาะ
การวิจัยได้ค้นพบสิ่งใหม่ๆ เกี่ยวกับส่วนต่างๆ ของสมอง ด้วยเทคโนโลยีการถ่ายภาพที่ไม่ต้องผ่าตัด
- คอร์เทกซ์พรีฟรอนทัลส่วนกลาง (MPFC)
ในบริเวณนี้ พบว่าวัยรุ่นมีการทำงานมากกว่าผู้ใหญ่เมื่อเผชิญกับการทดสอบเกี่ยวกับงานด้านการคิดเชิงจิตใจ รวมถึงเจตนาในการสื่อสารและส่วนบุคคล การทำงานลดลงจากวัยรุ่นไปสู่วัยผู้ใหญ่ ในงานด้านการคิดเชิงจิตใจที่ใช้แอนิเมชั่น พบว่า dMPFC ถูกกระตุ้นมากกว่าในผู้ใหญ่ ในขณะที่ ventral MPFC ถูกกระตุ้นมากกว่าในเด็ก ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการใช้กลยุทธ์เชิงวัตถุประสงค์ที่เกี่ยวข้องกับ dMPFC ทฤษฎีเกี่ยวกับการลดลงของการทำงานจากวัยรุ่นไปสู่วัยผู้ใหญ่มีความหลากหลาย ทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่ากลยุทธ์ทางปัญญาจะกลายเป็นอัตโนมัติมากขึ้นเมื่ออายุมากขึ้น และอีกทฤษฎีหนึ่งกล่าวว่าการเปลี่ยนแปลงการทำงานเกิดขึ้นควบคู่ไปกับการเปลี่ยนแปลงทางกายวิภาคของระบบประสาท ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการสร้างไซแนปส์และการตัดแต่ง[ 9 ]
MPFC เป็นตัวอย่างหนึ่งของบริเวณเฉพาะที่ได้รับการศึกษาทำความเข้าใจมากขึ้นโดยใช้เทคนิคการถ่ายภาพในปัจจุบัน งานวิจัยในปัจจุบันยังให้ข้อค้นพบอีกมากมายเช่นนี้
ความเครียดในช่วงต้นชีวิต
ความเครียดในวัยเด็กหมายถึงการเผชิญกับสถานการณ์ในช่วงวัยเด็กที่เกินกำลังรับมือของเด็กและนำไปสู่ความเครียดอย่างต่อเนื่อง[ 61 ]ผลการศึกษาหลายชิ้นแสดงให้เห็นว่าผลกระทบของความเครียดในวัยเด็กต่อสมองที่กำลังพัฒนามีความสำคัญและรวมถึงแต่ไม่จำกัดเพียงสิ่งต่อไปนี้: ปริมาตรของอะมิกดาลาที่เพิ่มขึ้น[ 62 ] [ 63 ]กิจกรรมที่ลดลงในโครงสร้างสมองส่วนหน้าและลิมบิก[ 64 ]และโครงสร้างเนื้อขาวที่เปลี่ยนแปลงไป[ 65 ]
เชื่อกันว่าความเครียดในวัยเด็กทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในการพัฒนาสมองโดยการรบกวนกระบวนการสร้างเซลล์ประสาท การสร้างไซแนปส์ และการตัดแต่งไซแนปส์และตัวรับ[ 61 ]การรบกวนกระบวนการเหล่านี้อาจส่งผลให้ปริมาตรของบริเวณสมองเพิ่มขึ้นหรือลดลง ซึ่งอาจอธิบายได้ว่าความเครียดในวัยเด็กมีความสัมพันธ์กับปริมาตรของอะมิกดาลาที่เพิ่มขึ้นและปริมาตรของคอร์เทกซ์ซิงกูเลตด้านหน้าที่ลดลง[ 62 ] [ 66 ]
จากวรรณกรรม มีข้อสรุปที่สำคัญหลายประการ พื้นที่สมองที่ผ่านการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญหลังคลอด เช่น พื้นที่ที่เกี่ยวข้องกับความจำและอารมณ์ มีความเสี่ยงต่อผลกระทบจากความเครียดในวัยเด็กมากกว่า[ 61 ] [ 67 ]ตัวอย่างเช่น ฮิปโปแคมปัสยังคงพัฒนาต่อไปหลังคลอดและเป็นโครงสร้างที่ได้รับผลกระทบจากการถูกทารุณกรรมในวัยเด็ก[ 67 ]ความเครียดในวัยเด็กดูเหมือนจะรบกวนการสร้างไซแนปส์มากเกินไปซึ่งเป็นเรื่องปกติในวัยเด็ก แต่ไม่รบกวนการตัดแต่งไซแนปส์ในวัยรุ่น ส่งผลให้ปริมาตรของฮิปโปแคมปัสลดลง ซึ่งอาจอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างความเครียดในวัยเด็กและปริมาตรของฮิปโปแคมปัสที่ลดลง[ 66 ]การลดลงของปริมาตรนี้อาจเกี่ยวข้องกับความบกพร่องในการควบคุมอารมณ์ที่พบในผู้ที่ได้รับความเครียดในวัยเด็ก
อะมิกดาล่ามีความเปราะบางเป็นพิเศษต่อความเครียดในวัยเด็ก[ 61 ]อะมิกดาล่ายังมีการพัฒนาอย่างมีนัยสำคัญในช่วงวัยเด็ก มีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและหน้าที่ในบุคคลที่เคยประสบกับความเครียดในวัยเด็ก และเกี่ยวข้องกับปัญหาทางสังคมและอารมณ์ที่เชื่อมโยงกับความเครียดในวัยเด็ก
ชนิดของตัวรับเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่ต้องพิจารณาเมื่อพิจารณาว่าบริเวณสมองส่วนใดไวต่อผลกระทบของความเครียดในวัยเด็กหรือไม่ บริเวณสมองที่มีความหนาแน่นของตัวรับกลูโคคอร์ติคอยด์สูงจะมีความเสี่ยงต่อผลกระทบของความเครียดในวัยเด็กเป็นพิเศษ เนื่องจากกลูโคคอร์ติคอยด์จะจับกับตัวรับเหล่านี้ในระหว่างการเผชิญกับความเครียด ทำให้เกิดการพัฒนาการตอบสนองเพื่อความอยู่รอดโดยแลกกับเส้นทางประสาทที่สำคัญอื่นๆ[ 67 ]ตัวอย่างของบริเวณสมองที่มีความหนาแน่นของตัวรับกลูโคคอร์ติคอยด์สูง ได้แก่ ฮิปโปแคมปัสและเวอร์มิสของสมองน้อย ความเครียดจะกระตุ้นแกน HPA และส่งผลให้เกิดการผลิตกลูโคคอร์ติคอยด์ การผลิตกลูโคคอร์ติคอยด์ที่เพิ่มขึ้นส่งผลให้มีการกระตุ้นบริเวณสมองเหล่านี้เพิ่มขึ้น ทำให้เกิดการพัฒนาเส้นทางประสาทบางเส้นทางโดยแลกกับเส้นทางอื่นๆ
ความผิดปกติในโครงสร้างและการทำงานของสมองมักเกี่ยวข้องกับความบกพร่องที่อาจคงอยู่เป็นเวลาหลายปีหลังจากความเครียดหมดไป และอาจเป็นปัจจัยเสี่ยงต่อโรคทางจิตเวชในอนาคต[ 61 ]บริเวณสมองที่ไวต่อความเครียดในวัยเด็กมากที่สุดคือบริเวณที่กำลังมีการเปลี่ยนแปลงพัฒนาการในช่วงที่ได้รับความเครียด ส่งผลให้ความเครียดเปลี่ยนแปลงเส้นทางการพัฒนาของบริเวณสมองนั้น ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในโครงสร้างและการทำงานที่คงอยู่ยาวนาน
ความเครียดในวัยเด็กที่พบได้ทั่วไป ได้แก่ การถูกทารุณกรรม การถูกละเลย และการเคยอยู่ในสถานเลี้ยงเด็กกำพร้ามาก่อน นอกจากนี้ยังพบว่าการใช้ชีวิตอยู่ในความยากจนส่งผลต่อการทำงานของสมองในลักษณะเดียวกันด้วย[ 68 ]
ดูเพิ่มเติม
- ลำดับเวลาการพัฒนาสมองของมนุษย์
- เคซีซี2
- ความผิดปกติทางพัฒนาการของระบบประสาท
- ทฤษฎีวิวัฒนาการของระบบประสาท
- จิตวิทยาช่วงก่อนและหลังคลอด
ลิงก์ภายนอก
- ลำดับ ไทม์แลปส์ของการย้ายถิ่นฐานแบบรัศมี (หรือที่เรียกว่าการนำทางของเซลล์เกลีย) และการเคลื่อนย้ายโซมัล[ 15 ]
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์
การพัฒนาของระบบประสาทในมนุษย์หรือการพัฒนาของระบบประสาทหรือ การเจริญเติบโต ของระบบประสาท นั้น เกี่ยวข้องกับการศึกษาทางด้านคัพภวิทยา
การพัฒนาของสมองมนุษย์
แผนผังแสดงขั้นตอนการพัฒนา สมองของมนุษย์ อย่างง่าย ๆ
ภาพรวม
ระบบ ประสาทส่วนกลาง (CNS) เกิดจาก เอกโตเดิร์ม ซึ่งเป็น ชั้นเนื้อเยื่อชั้น นอกสุดของตัวอ่อน ในสัปดาห์ที่สามของ การพัฒนาตัวอ่อนของมนุษย์ นิ วโรเอกโตเดิร์ม จะปรากฏขึ้นและก่อตัวเป็น แผ่นประสาท ตามด้านหลังของตัวอ่อน...
การเหนี่ยวนำทางประสาท
ในช่วงต้น ของ การพัฒนาตัวอ่อน เนื้อเยื่อชั้นนอก (ectoderm) จะถูกกำหนดให้พัฒนาไปเป็นเนื้อเยื่อชั้นนอก (epidermis) และแผ่นประสาท (neural plate) การเปลี่ยนจากเนื้อเยื่อชั้นนอกที่ยังไม่พัฒนาไปเป็น เนื้อเยื่อชั้นนอกที่ พัฒนาเป็นเนื้อเยื่อประสาท (neuro-ectoderm)...