Sviluppo del sistema nervoso

Transcript

1 Gemmazione-arborizzazione dendritica attività dipendente pruning

2 Morte neuronale Vengono prodotti circa il 50% in più dei neuroni necessari. La morte neuronale programmata (apoptosi) è quindi normale. I neuroni che non raggiungono i loro target chimici, nella complessa e precisa struttuazione citoarchitettonica cerebrale, muoiono secondo le seguenti condizioni: 1. più numerosi i target chimici raggiunti = minore la probabilità di apoptosi; 2. apoptosi di alcuni neuroni = aumento della probabilità di sopravvivenza dei neuroni restanti; 3. aumentato numero di assoni innervanti = ridotta probabilità di sopravvivenza. N.B. Nella vita adulta i neuroni con lunghi assoni, fortemente arborizzati e con bassa mielinizzazione (sistema cerebrale serotoninergico, colinergico, noradrenergico, dopaminergico, etc.) sono i più vulnerabili.

3

4

5

6 Le condizioni che permettono la sopravvivenza e lo sviluppo neuronale sono: Neurotrofine che promuovono la crescita, lo sviluppo e la sopravvivenza guidando gli assoni e stimolando la sinaptogenesi Il fattore di crescita neuronale Nerve growth factor (NGF) La morte cellulare passiva (necrosi) ed attiva (apoptosi), con l apoptosis che è più sicura della necrosi e più pulita, lasciando meno residui cellulari.

7 PRINCIPALI FATTORI NEUROTROFICI Epidermal Growth Factor (EGF) Fibroblast Growth Factor (FGF) Insulin Growth Factor-1 (IGF-1) Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Vascular Endothelial Growth Factor (VEGF)

8 Lo sviluppo cerebrale umano nell infanzia e nell adolescenza dipende da: 1. Sinaptogenesi 2. Mielinizzazione (prima delle aree sensoriali e poi di quelle motorie) La mielinizzazione della corteccia prefrontale prosegue nell adolescenza con aumento dell arborizzazione dendritica. Lo sviluppo sinaptico e l arborizzazione dendritica è sottesa alla grande neuroplasticità del cervello giovane.

9 Mark Thomas, Ph.D. 2006

10 Sviluppo corticale e mielinizzazione caudo-craniale dai 4 anni ai 21 anni di età Gogtay et al. (2004). PNAS

11 Neuroplasticità del sistema nervoso Effetti dell attività sensoriale e motoria Deprivazione visiva precoce: 1. poche sinapsi; 2. poche spine dendritiche nella corteccia visiva primaria con deficit nella visione di profondità e di pattern. Ambiente arricchito di stimoli: maggiore sviluppo corticale; maggiore sviluppo dendritico; più numerose sinapsi per neurone.

12 Il dogma di Santiago Ramon y Cajal "In the adult centers the nerve paths are something fixed, ended and immutable. Everything may die, nothing may be regenerated. Neurons were discrete cells that communicated with each other via specialized junctions, or spaces, between cells. No new neurons are produced in the adult brain Santiago Ramon y Cajal (Spanish Neurologist, )

13 Neurogenesi La neurogenesi è la nascita di nuove cellule neuronali. Sino a pochi anni fa si pensava potesse avvenire solo in epoca prenatale. Oggi sappiamo che la neurogenesi è possibile anche nel cervello umano adulto.

14 Neurogenesi nell adulto? Crollo di un dogma nascita di un nuovo paradigma Si continua a nascere...da subito si inizia a morire

15 Neurogenesi nell adulto?