DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO Dra. Helga Romero

DESARROLLO DEL SN El embrión humano tiene tres capas principales: Ectodermo, Mesodermo y el Endodermo. EL ECTODERMO: la capa exterior. Los constituyentes celulares del SNC, las neuronas y células gliales, se forman a partir de una región especializada del ectodermo llamada Placa Neural

EL MESODERMO: es la capa media EL MESODERMO: es la capa media. La Inducción Neural, el proceso por el que la placa neural inicia la formación del SN, depende de señales procedentes del Notocordio. Da origen también a la Dura Madre(Capa externa que recubre las meninges) ENDODERMO: es la capa interior

LA PLACA NEURAL: se sitúa a lo largo de la línea media dorsal del embrión La proliferación de células es mayor a lo largo del margen de la placa neural que en la línea media, dando así origen a la formación del Surco Neural EL SURCO NEURAL: esta hendidura situada en la linea media, se va profundizando gradualmente y se cierra, formando una estructura hueca, El Tubo Neural

EL TUBO NEURAL: esta recubierto por El Neuroepitelio, que consta de las células epiteliales que generan la totalidad de las neuronas del SNC. La porción caudal del Tubo Neural forma la Medula Espinal La porción rostral se convierte en el cerebro A partir del neuroepitelio se forman las Células Gliales del SNC La cavidad situada dentro del tubo neural forma el Sistema Ventricular.

Muchos de los componentes claves del SNP se desarrollan a partir de La Cresta Neural LA CRESTA NEURAL surge de la región dorsal del tubo neural, desplazándose periféricamente y dando origen a: todas las neuronas cuyos cuerpos celulares se encuentran fuera del SNC; las Células de Schwann; las dos capas meníngeas interiores (La Aracnoides y la Pía Madre).

EL TUBO NEURAL En las primeras etapas del desarrollo, la porción rostral del tubo neural forman tres vesículas primarias: 1) EL PROSENCEFALO o Cerebro Anterior, 2) EL MESENCEFALO o Cerebro Medio y 3) EL ROMBENCEFALO o Cerebro Posterior. Esta Etapa se denomina ETAPA TRI- VESICULAR

ETAPA PENTA-VESICULAR: PROSENCEFALO: (Cerebro Anterior): de origen en una etapa posterior del desarrollo a dos vesículas secundarias: El Telencefalo ( o Hemisferio Cerebral) El Diencefalo (o Tálamo e Hipotálamo) MESENCEFALO: (Cerebro Medio), permanece si dividirse a lo largo del desarrollo cerebral posterior.

EL ROMBOENCEFALO: (Cerebro Posterior) da origen a : El Metencefalo (o Puente de Varolio) El Mielencefalo (o Bulbo Raquídeo) Las 5 vesículas cerebrales y la medula espinal primitiva, identificables por la 6° semana del desarrollo dan origen a las 7 divisiones principales del SNC: 1) Hemisferios Cerebrales,2) Diencefalo, 3)Mesencefalo,4)Protuberancia,5) Cerebelo, 6)Bulbo Raquídeo y 7) Medula Espinal

La compleja configuración del cerebro maduro viene determinada, en parte por el modo en que se curva, o pliega, el cerebro en desarrollo. EN LA ETAPA TRI-VESICULAR se observan dos pliegues prominentes: El Pliegue Cervical, en la unión entre la medula espinal y el cerebro posterior caudal (o futuro Bulbo Raquídeo), y El Pliegue Cefálico a la altura del Cerebro Medio.

EN LA ETAPA PENTA VESICULAR: comienza a ser prominente el Tercer Pliegue, El Pliegue Pontino.

SISTEMA VENTRICULAR Las grandes cavidades del interior de las vesículas cerebrales se convierten en EL SISTEMA VENTRICULAR del Cerebro, y la cavidad Caudal pasa a ser el canal central de LA MEDULA ESPINAL. El Sistema Ventricular contiene El Liquido Cefalorraquídeo (LCR), producido en su mayor parte por El Plexo Coroideo

A medida que se desarrollan las 5 vesículas cerebrales, la cavidad del cerebro anterior se divide en LOS 2 VENTRICULOS LATERALES (1° y 2° Ventrículos) y EL TERCER VENTRICULO. Los Ventrículos Laterales están interconectados cada uno con El Tercer Ventrículo por un agujero Interventricular llamado Agujero de Monro

EL CUARTO VENTRICULO: el mas caudal EL CUARTO VENTRICULO: el mas caudal. Se desarrolla a partir de la cavidad situada en el interior del Cerebro Posterior., esta conectado con el 3° Ventrículo a través del Acueducto Cerebral de Silvio. El LCR sale normalmente del sistema ventricular y pasa al espacio Subaracnoideo a través de Los Agujeros de Luschka y Magendie., situados en El 4° Ventriculo.

CEREBRO POSTERIOR Esta dividido en 8 segmentos, denominados Rombomeras. ROMBOMERAS: proporcionan inervación sensorial y motora de la mayor parte de la cabeza, a través de las proyecciones periféricas de los Nervios Craneales. Cada Rombomera no va asociado a un solo par de raíces nerviosas craneales sensoriales(dorsales) y motoras (Ventrales)

MEDULA ESPINAL La Medula Espinal y El Tronco Encefálico en desarrollo se caracterizan por módulos o segmentos repetidos. La segmentación espinal depende de un tejido mesodérmico, que se subdivide en 38 a 40 pares de unidades repetidas llamadas SOMITOS. Loa músculos, huesos y otras estructuras del cuello, miembros y troncos, se desarrollan a partir de estos Somitos.

Dentro de estos Somitos hay : 8 Somitos Cervicales, 12 Torácicos, 5 Lumbares, 5 Sacros y de 8 a 10 Coccígeos. Para cada uno de estos somitos existe en Segmento correspondiente en la Medula Espinal. Cada Segmento proporciona la inervación sensorial y motora de la piel y musculo de la parte del cuerpo correspondiente.

Las conexiones neurales entre el somito en desarrollo y la medula espinal se realizan a través de los axones de las neuronas sensoriales y neuronas motoras primarias (SNP). Desplazándose conjuntamente en los nervios espinales, los axones sensoriales y motores entran y salen de la medula espinal a través de las raíces dorsal y ventral respectivamente Segmentos Cervicales: inervan la piel y musculas de la parte posterior de la cabeza, el cuello y los brazos.

Los Segmentos Torácicos: inervan el tronco Los Segmentos Lumbares: inervan las piernas y la región perineal Los Segmentos Sacros: inervan las piernas y la región perineal. Los Segmentos Coccígeos: la mayoría desaparecen en una etapa posterior de desarrollo, cuando aparece la Medula Espinal madura.

Durante los primeros 3 meses del desarrollo, la Medula Espinal crece aproximadamente al mismo ritmo que la columna vertebral,. En este periodo la Medula ocupa todo el Canal Vertebral. Las raíces dorsal y ventral asociados a cada segmento pasan directamente a través de los agujeros intervertebrales hasta alcanzar sus estructuras diana.

Posteriormente, el crecimiento de la columna vertebral se hace mas rápido que el de la medula espinal. En el adulto, el segmento mas caudal de la medula espinal se encuentra situado a la altura de la 1° Vertebra Lumbar

La Medula Espinal y el Tronco Encefálico se desarrollan a partir de las porciones caudal e intermedia del tubo neural- La Medula Espinal recibe información sensorial de los miembros y el tronco, y proporciona la inervación motora de los músculos de estas estructuras a través de Los Nervios Espinales. .

La inervación sensorial y motora de la cabeza esta a cargo de Los Nervios Craneales, que entran y salen del Tronco Encefálico. La organización de la Medula Espinal y de La Sustancia Gris en El Tronco Encefálico se rige por un principio: “Los núcleos que median directamente las funciones sensoriales y motoras forman columnas de células orientadas longitudinalmente.”

DESARROLLO DE LA MEDULA ESPINAL Durante el desarrollo, hay 2 zonas de neuroblastos en proliferación que se encuentran separadas por El Sulcus Limitans: La Placa Alar y La Placa Basal LA PLACA ALAR: Esta situado en la porción dorsal de la pared del tubo neural y media las funciones sensoriales.

Las neuronas en desarrollo procedentes de la Placa Alar forman las Interneuronas y las Neuronas de Proyección del Asta Dorsal de la medula espinal madura. Las Neuronas del Asta Dorsal transmiten las sensaciones somáticas y viscerales: presión y dolor. Reciben información sensorial de las neuronas sensoriales primarias, cuyos axones entran en la medula espinal a través de las raices dorsales.

LA PLACA BASAL: Esta situada en la porción ventral de la pared del tubo neural y se encarga de la función motora. La mayoría de las neuronas de la placa basal dan origen a las interneuronas y neuronas motoras del cuerpo ventral de la medula espinal madura. Las neuronas motoras proyectan sus axones a la periferia a traves de las raices ventrales .

La inervación sensorial y motora de las estructuras somáticas y viscerales se encuentra mediada por neuronas sensoriales primarias y neuronas motoras separadas Los Axones de las neuronas sensoriales que inervan estructuras somáticas y viscerales y las neuronas motoras somáticas y viscerales se encuentran entremezclados en nervios periféricos.

La información de Los Nervios Periféricos puede desplazarse, acercándose o separándose del SNC. AFERENTE: los axones transportan información en dirección al SNC. Se distingue del termino funcional SENSORIAL, que implica que la información se percibe conscientemente. EFERENTE: los axones transportan información desde el SNC.

Es diferente del termino funcional MOTOR, que indica conexión funcional de un nervio con un órgano efector periférico, como un musculo o una glándula. Nervios Espinales: existen 4 categorías: 1) Aferente Somático (inervan la piel, los músculos y las articulaciones), 2) Aferente Visceral (inervan vasos sanguíneos y los órganos del cuerpo); 3) Motor Somático (inervan el músculos esquelético), y 4) Motor Visceral (inervan las neuronas del SNA).

DESARROLLO DEL TRONCO ENCEFALICO El plan de desarrollo del Tronco Encefálico es similar al de La Medula Espinal. La sustancia Gris del Tronco Encefálico esta formado por Placas Alares y Basales separadas, que se extienden desde la Medula al Mesencéfalo

En El Tronco Encefálico, las raíces dorsales y ventrales son sustituidas por nervios craneales y las astas dorsales y ventrales por los núcleos sensoriales y motores de Los Nervios Craneales Los núcleos sensoriales de los nervios craneales contienen neuronas que reciben información aferente de las estructuras craneales; los núcleos motores contienen neuronas motoras.

EXISTEN 4 DIFERENCIAS ENTRE LOS PLANES DE DESARROLLO DE LA MEDULA ESPINAL (ME) Y DEL TRONCO ENCEFALICO: 1. En vez de estar orientados siguiendo el eje dorso-ventral, como ocurre en la ME, las columnas de células de las placas alar y basal del tronco encefálico caudal se encuentran alineadas aproximadamente desde el margen lateral del tronco encefálico hasta la línea media.

2. En el desarrollo del Tronco Encefálico, las neuronas inmaduras migran desde las placas alar t basal, situados en el suelo ventricular, hasta alcanzar puntos mas dorsales o ventrales. 3. La columnas de células viscerales y somáticas de las placas alar y basal del tronco encefálico están mejor diferenciadas, y los núcleos que median estas funciones son totalmente distintos.

4. Como consecuencia de las estructuras especializadas, sensoriales y motoras, de la cabeza, se produce una diferenciación adicional de los núcleos de Los Nervios Craneales, y el aumento resultante del numero de categorías de dichos nervios. Las estructuras sensoriales especiales (aferentes) incluyen el epitelio olfatorio, la retina, la cóclea, el laberinto y los botones del gusto.

Las estructuras motoras especiales son los músculos de origen Branquiomerico (arco Branquial). Estas estructuras craneales especiales se encuentran inervadas por axones de las categorías Aferentes Especiales y Motoras Especiales.

DESARROLLO DEL CEREBELO El cerebelo desempeña un papel clave en el control de los movimientos. Se desarrolla a partir de neuroblastos situados en una región especializada de la placa alar del metencefalo dorsolateral(puente) llamada Labios Rómbicos. LABIOS ROMBICOS: Al fusionarse en la linea media forma El Vermis.

EL VERMIS: parte del cerebro maduro que se ocupa del equilibrio y la postura. Las regiones laterales emparejadas forman Los Hemisferios Cerebelosos. LOS HEMISFERIOS CEREBELOSOS: participan en el control de los movimientos de los miembros, tales como el agarre. En una etapa posterior del desarrollo, se forman cisuras en la superficie cerebelar, y dividen al cerebelo en 3 lóbulos: anterior, posterior y floculonodular.

DESARROLLO DEL DIENCEFALO En la Fase Penta-Ventricular, el diencefalo y el 3° Ventrículo se encuentran medialmente a los hemisferios cerebrales y ventrículos laterales En esta etapa se observan 3 componentes del Diencefalo: EL EPITALAMO, que forma la Glándula Pineal, importante para los ritmos diurnos

EL TALAMO: un grupo de núcleos que comunican directamente con la corteza cerebral. HIPOTALAMO: estructura cerebral para la regulación de las funciones viscerales y sus contrapartidas emocionales. La Retina se desarrolla también a partir del diencefalo. A pesar de su situación periférica, la retina forma parte del SNC.

GANGLIOS BASALES: 2 componentes de los ganglios basales, EL NUCLEO CAUDADO Y EL PUTAMEN participan en la cognición y función motora, son de origen telencefalico, (se desarrollan a partir de neuroblastos en El Cuerpo Estriado en el ventrículo lateral). El 3° componente de los ganglios basales, EL GLOBO PALIDO, es de origen diencefalico. LA AMIGDALA se desarrolla a partir del Cuerpo Estriado y es importante en la función visceral y las emociones.

En el cerebro maduro, El Núcleo Caudado y El Putamen se denominan en conjunto EL STRIATUM O CUERPO ESTRIADO CUERPO CALLOSO, es la vía fibrosa mas larga que interconecta la corteza cerebral de los 2 hemisferios. A los grupos de axones que interconexionan las dos mitades del SNC se les denomina COMISURAS; El Cuerpo Calloso es la mayor de estas comisuras.

DESARROLLO DE LA CORTEZA CEREBRAL Inicialmente la Corteza Cerebral consta de una fina lamina de neuronas inmaduras y procesos axónicos que cubren los ventrículos laterales. Los neuroblastos migran a partir de esta lamina, los primeros que emigran dan origen a las capas profundas de la corteza cerebral y los últimos que migran a las capas superficiales.

A medida que se va desarrollando el cortex, empieza a rodear el diencefalo, tomando la forma de una C. En 1° lugar, se produce un aumento de la superficie del Lóbulo Parietal, seguido por el del Lóbulo Frontal. Luego la corteza empieza a extenderse posterior e inferiormente, formando Los Lóbulos Occipital y Temporal

Dado que la cavidad craneal no aumenta de tamaño proporcionalmente al aumento de la superficie cortical, esta ampliación va acompañado de una fuerte invaginación. Alrededor de un tercio de la corteza cerebral queda expuesto al exterior, encontrándose el resto dentro de las circunvalaciones y surcos.

A medida que va aumentando la superficie del cortex, obliga a muchas de las estructuras subcorticales subyacentes a asumir la forma de una C (estructuras importantes entre ellas el ventrículo lateral , el núcleo caudado, el hipocampo y el fornix) La transformación del ventrículo lateral en la caracteristica forma en C del cerebro maduro se inicia en el 3° mes de desarrollo, en el 5° mes del desarrollo se encuentran ya presentes todas las partes del Ventrículo Lateral..

A medida que se desarrolla la corteza, El Ventrículo Lateral se extiende anteriormente formando el ASTA ANTERIOR O FRONTAL, caudalmente para formar EL CUERPO Y EL ASTA POSTERIOR U OCCIPITAL e inferiormente para convertirse en EL ASTA INFERIOR O TEMPORAL. La región de confluencia del Cuerpo, El Asta Posterior y El Asta Inferior es EL ATRIO.

El Plexo Coroideo, esta situado en El Ventrículo Lateral, tiene forma de C: recorre el Suelo del Cuerpo del Ventrículo Lateral, y luego El Suelo del Asta o Asta Inferior. El Plexo Coroideo de cada ventrículo lateral es continuo con el del 3° ventrículo, pasando a través de los agujeros interventriculares.