Language
Country/Area
No result found
التغيرات الرائعة في اللوحة العصبية: كيف تتحول من البنية المسطحة إلى البنية الأنبوبية؟
أثناء تطور أجنة الفقاريات، هناك عملية مهمة تسمى تكوين الصفيحة العصبية، وهي عملية طي الصفيحة العصبية في الأنبوب العصبي. عندما يكون الجنين في هذه المرحلة، فإنه يسمى العصبية. تبدأ هذه العملية بتكوين الحبل الظهري، وهو بداية الجهاز العصبي المركزي، الذي يرسل الإشارات إلى الأديم الظاهر المغطي ليشكل الصفيحة العصبية السميكة المسطحة. عندما تطوى اللوحة العصبية إلى الداخل، فإن الأنبوب العصبي الناتج سوف يتمايز في النهاية إلى الحبل الشوكي والدماغ، وفي النهاية الجهاز العصبي المركزي.
تُظهر عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجراها العلماء أن إقحام الخلايا ومعدلات النمو التفاضلي جزء لا يتجزأ من عملية تكوين الصفائح العصبية في الثدييات.
تكوين الخلايا العصبية الأولية
نشأ مفهوم الحث العصبي الأولي من بحث باندور في عام 1817. في القرن العشرين، تميز التعرف على عملية الحث من خلال سلسلة من التجارب التي أجراها هانز سبيمان ووارن لويس. حصل سبيمان على جائزة نوبل للتجارب التي أجرتها تلميذته هيلدا مانجولد والتي أظهرت تحريض الطبقة الخارجية للجنين.
تشير هذه النتائج إلى أنه بالإضافة إلى الشفة الظهرية للحبل الظهري، يمكن للعديد من العوامل الأخرى، مثل انخفاض الرقم الهيدروجيني وعوامل النمو، أن تؤدي إلى التحريض العصبي. أثارت هذه النتائج سلسلة من المناقشات حول عوامل الحث الكيميائي وأنتجت عددًا كبيرًا من الأدبيات ذات الصلة.
تغيرات الشكل
مع استمرار الحث العصبي، يتغير شكل خلايا الصفائح العصبية، لتصبح خلايا عمودية طويلة. تتأثر التغيرات في شكل الخلية وموضعها بشكل مشترك بواسطة الأنابيب الدقيقة داخل الخلايا والأكتين، وهي عملية تسمى الانكماش القمي. يؤدي تشوه الخلايا في النهاية إلى تسطيح اللوحة العصبية.
يعد هذا التغيير سمة واضحة لعملية التمايز، خاصة في بعض الحيوانات مثل السلمندر.
عملية الطي
تسمى عملية طي اللوحة العصبية في بنية أنبوبية بالتعصيب الأولي. بسبب التغيرات في شكل الخلية، تشكل اللوحة العصبية نقطة مفصلية وسيطة، والتي، تحت ضغط البشرة الخارجية، تتسبب في طي اللوحة العصبية لتشكل طيات عصبية وأخاديد عصبية.
يتطلب تكوين الطيات العصبية تنظيم جزيئات التصاق الخلايا، وخلال هذه العملية، يتم تحويل تعبير E-cadherin إلى N-cadherin وN-CAM، وبالتالي إغلاق الأنبوب العصبي. لا تزال الآليات التفصيلية لهذه العملية قيد البحث، خاصة فيما يتعلق بالدور الذي يلعبه الحبل الظهري في تطور الأنبوب العصبي.
تشكيل النمط
وفقًا لنموذج العلم الفرنسي، يتم توجيه فتح اللوحة العصبية من خلال تدرج منتجات الجينات. في وقت مبكر من التطور الجنيني، تعد التفاعلات مثل عوامل SHH وعوامل النسخ الأخرى أمرًا بالغ الأهمية لشكل اللوحة العصبية ووظيفتها.
تؤثر هذه الإشارات على إنتاج الخلايا العصبية في مناطق مختلفة من اللوحة العصبية، بما في ذلك تطور الأعصاب الحركية والحسية.
تكوين الخلايا العصبية الثانوية
بعد التعصيب الأولي، يدخل التطور في عملية التعصيب الثانوي عندما ينغلق المسام العصبي الذيلي أخيرًا. خلال هذه العملية، ستشكل بعض خلايا الأديم الباطن وخلايا الأديم الظاهر العصبي حبالًا نخاعية، والتي سوف تتكثف بعد ذلك وتنفصل، وتشكل في النهاية تجويفًا.
إن عملية تكوين العصب الثانوي لدى البشر لها تأثير مهم على التكوين الصحيح للجزء الخلفي من العمود الفقري. إذا حدث أي خطأ أثناء التطور، فقد يؤدي ذلك إلى مشاكل مثل احتباس الحبل النخاعي.
نمو الدماغ المبكر
يشكل الجزء الأمامي من الأنبوب العصبي أجزاء الدماغ الثلاثة الرئيسية: الدماغ الأمامي، والدماغ المتوسط، والدماغ المؤخر. تظهر هذه الهياكل في البداية على شكل انتفاخات تسمى حويصلات الدماغ بعد إغلاق الأنبوب العصبي، ويتم التحكم في تطورها وتقسيمها بواسطة مجموعة متنوعة من الجينات.
يتكون الأنبوب العصبي المبكر بشكل أساسي من الظهارة العصبية الإنجابية، والتي تحتوي على خلايا جذعية عصبية رئيسية ستؤدي إلى ظهور الخلايا العصبية في الدماغ من خلال عملية تكوين الخلايا العصبية.
عيوب الأنبوب العصبي
يعد الفشل في إغلاق الأنبوب العصبي أثناء تطور اللوحة العصبية أحد العيوب الخلقية الشائعة والمعوقة لدى البشر. في هذه الحالة، يعد انعدام الدماغ، حيث يكون الدماغ متخلفًا، أو السنسنة المشقوقة، حيث لا يكون الحبل الشوكي مغلقًا، من النتائج الشائعة نسبيًا.
هذه العمليات البيولوجية المعقدة والغامضة تجعل الناس يفكرون بعمق، ما هو عدد الألغاز المجهولة التي يجب استكشافها وراءها؟
