Hoorcolleges Ontwikkelingsstoornissen van hersenen
THEMA 1. EMBRYONALE ONTWIKKELING & CONGENITALE AANDOENINGEN
Hoorcollege 1. Introductie
Dinsdag 23-04-2019
Processen bij hersenontwikkeling
De hersenstam is bij een pasgeborene al ontwikkeld: eetlust, slaap, bloeddruk, hartritme,
lichaamstemperatuur. De hogere functies (middenhersenen, limbisch systeem, cortex) zijn nog niet
goed ontwikkeld. Er zijn al wel neuronen, maar deze zijn nog niet uitgerijpt.
De neuronen moeten volwassen worden en hun functie gaan krijgen: differentiatie en migratie.
Eiwitten zijn van belang bij het selecteren van de goede neuronen. Dit gebeurt nog voordat het kind
geboren wordt. De synaptogenese (verbindingen vormen) gebeurt pas later tot in de adolescentie.
Voor prenatale ontwikkeling zijn er daarmee meerdere processen belangrijk:
1. Neurogenese: aanleg neuronen
2. Selectie en migratie
3. Differentiatie en myelinisatie
4. Synaptogenese: verbinding maken tussen neuronen
Tussen de 0-6 jaar worden nog nieuwe neuronen gevormd. Tussen 6-14 jaar
zal selectie plaatsvinden: bepaalde neuronen worden verwijderd. In de loop
van tijd zal er een afname van grijze stof zijn: hersenen matureren en
reageren op individuele omstandigheden.
Bij hersenenontwikkeling zijn genen en omgeving belangrijk:
- Genen: basis, sturend, blauwdruk
o Zeer veel genen nodig: ontstaan van eiwitten
- Omgeving: bepaalt de expressie van blauwdruk
o Beschermende factoren, risicofactoren
o Pre-, peri-, postnataal
Problemen bij hersenontwikkeling
Bij verstoring in hersenontwikkeling kan dit liggen aan genetische belasting of risicofactoren (vroeg of
laat). Hoe meer factoren, hoe een hoger risico en hoe later de factoren optreden, hoe subtieler.
De ontwikkelingsstoornissen zijn onder te verdelen in congenitaal (spina bifida, anencephalie,
microcefalie etc.) en ontwikkelingsstoornissen (mentale retardatie, leerstoornissen, epilepsie etc.)
Age of onset: de stoornis kan laat tot ontwikkeling komen, terwijl de oorzaak van de stoornis al vanaf
geboorte is ontstaan.
Neurowetenschappelijk onderzoek
Verschillende onderzoeken:
- Klinisch onderzoek
- Fundamenteel onderzoek: eiwitten, genen
- Translationeel onderzoek
,Hoorcollege 2. Ontwikkeling CZS: anatomie
Dinsdag 23-04-2019
In het beginstadium ontstaat een blastocyt die zich gaat implanteren in baarmoederwand.
- Inner cell mass: embryoblast (vorming dooierzak en amnionholte)
o Epiblast
o Hypoblast
- Outer cell mass: trofoblast
Gastrulatie: proliferatie van kiemschijf
De epiblastcellen botsen tegen elkaar en duiken naar binnen. Ze vernieuwen de hypoblast:
endoderm. Er blijven cellen naar binnen stromen die het mesoderm vormen. De epiblast is dan de
ectoderm. Er is een driebladige kiemschijf ontstaan.
Het neurale weefsel ontstaat uit het ectoderm. Onder invloed van inducerende substanties
(uitgescheiden door chorda dorsalis of axiale mesoderm (nu wordt ook primitiefknop gezegd))
differentieert het neurale weefsel.
Stadium 1: dorsale inductie = vorming neurale buis (neurulatie)
In dit stadium differentieert ectoderm tot neuroectoderm door inducerende substanties. Het
mesoderm naast de chorda dorsalis neemt in ruimte toe en heet het paraxiale mesoderm: vorming
somieten. Daarnaast krijgen de cellen een driehoekige vorm. Deze twee factoren zorgen voor
kromming van plaat. De neurale wallen komen dichter naar elkaar toe en fuseren in de middenlijn.
Het ectoderm gaat hierover heen en sluit over de neurale buis. Bij het ontstaan van eerste 5
somieten sluit de neurale buis; dit gebeurt in de halsregio.
In de randen van de neurale plaat en bovenkant van neurale wallen zitten cellen die gaan migreren.
Deze cellen heten de neurale lijstcellen. Hieruit vormen meerdere delen:
- Zachte hersenvliezen: arachnoïd en pia mater
- Perifere gliacellen
- Cellen in sensibele en autonome ganglia
- Septum tussen truncus brachiocephalicus en aorta
o Dus niet allemaal neuraal weefsel
De somieten die ontstaan differentiëren zich in:
- Sclerotoom: wervels
o Ventraal deel sclerotoom: wervellichaam
Inductie door chorda dorsalis
o Dorsaal deel sclerotoom: wervelboog
Inductie door neuraal weefsel
- Dermatoom = huid. De innervatie is gebaseerd op de segmentale organisatie van somieten:
elk dermatoom wordt geïnnerveerd door een spinale zenuw afkomstig uit zelfde niveau
- Myotoom = spieren. De innervatie is gebaseerd op segmentale organisatie van somieten,
maar bij innervatie van spieren is dit niet meer goed te zien, omdat spieren uit meerdere
somieten zijn ontstaan.
,Problemen in stadium 1:
- Lage neurale buisdefecten
o Spina bifida: gespleten wervelkolom. De wervelboog staat meer naar lateraal.
Spina bifida occulta/aperta
Bij occulta gepaard gaande met haarvorming
Meningo(myelo)cele
Myeloschisis: neurale groeve is op rug te zien
o Vaak is een hydrocephalus te zien: verwijd ventrikelsysteem
o Chiari malformatie: cerebellum is verzakt in achterhoofdsgat en obstrueert het
cisterna magna, waardoor liquor niet goed afgevoerd kan worden
Banana sign: cerebellum is afgezakt
Lemon sign tot week 24: frontaalbeenderen zijn aan voorzijde ingedrukt
- Craniale neurale buisdefecten
o Benig defect of geen sluiting van neurale buis
o Anencephalie: defect in vorming schedel (veel infarcten in hersenweefsel)
o Encephalocele
Liquor stroomt normaal gesproken van plexus choroïdeus naar laterale ventrikels, foramen van
Monro, derde ventrikels, aquaductus cerebri, vierde ventrikel (foramina naar subarachnoïdale
ruimte), foramen van Luschka en Magendie naar centraal kanaal.
Stadium 2: ventrale inductie
Ontstaan hersenblaasjes
De hersenen gaan zich krommen en er ontstaan flexuren. Er ontstaan daarnaast 3 zwellingen:
- Prosencephalon
o Telencephalon: cerebrale hemisferen
o Diencephalon: tussenhersenen
- Mesencephalon
- Rhombencephalon
o Metencephalon
o Myelencephalon
De flexura die ontstaan zijn:
- Flexura cranialis
- Flexura cervicalis
- Flexura pontis
In hersenen bevindt zich een lumen, waaruit het ventrikelsysteem zich ontstaat:
- Lateraal ventrikel telencephalon
- Derde ventrikel diencephalon
- Aquaductus cerebri mesencephalon
- Vierde ventrikel rhombencephalon (ruitvormig)
- Centrale kanaal ruggenmerg
, Ontwikkeling craniaal deel hersenen
Uit de prosencephalon ontstaat de:
- Telencephalon: cerebrale hemisferen
- Diencephalon: tussenhersenen
o Epithalamus: epifyse (4)
o Thalamus (1)
o Subthalamus (2)
o Hypothalamus (3)
Craniaal in het prosencephalon ontwikkelt zich de hypothalamus, subthalamus en het oogblaasje.
Caudaal in het prosencephalon ontwikkelt zich de thalamus en epithalamus.
Uit het prosencephalon ontstaat het oogblaasje: oogbeker. Hieruit ontstaat de retina en oogzenuw.
Er stulpt zich een blaasje af van het ectoderm om de lens te vormen. Dit is geen onderdeel van het
centraal zenuwstelsel.
Diencephalon: ontwikkeling hypofyse
- Neurohypofyse: lobus posterior
- Adenohypofyse: ectoderm stomodeum (dak van primitieve mondholte)
Ontwikkeling hersenstam en cerebellum
De hersenstam en cerebellum ontstaat uit:
- Mesencephalon
- Rhombencephalon:
o Metencephalon: pons en cerebellum
o Myelencephalon: medulla oblongata
Ontwikkeling caudaal deel hersenstam:
- Rhombencephalon: flexura pontis
o Lateraal: sensorische input
o Mediaal: motorische input
- De hersenzenuwkernen liggen ook zo:
o Mediaal: motorische hersenzenuwkernen
o Lateraal: sensorische hersenzenuwkernen
Uit de cerebellaire plaat ontwikkelt zich het cerebellum (geel).
Door de flexura pontis rekt het dak uit, waardoor een dun dak
ontstaat. Hierin zit de plexus choroïdeus met liquor. Het dunne
dak gaat uitstulpen en vormt Blake’s pouch. Het foramen breekt
en er ontstaat foramen van Magendie. Het cerebellum zal zich
over dak van pons en cerebellum naar beneden groeien. Het
hele dak van vierde ventrikel is dan bedekt met cerebellum.
THEMA 1. EMBRYONALE ONTWIKKELING & CONGENITALE AANDOENINGEN
Hoorcollege 1. Introductie
Dinsdag 23-04-2019
Processen bij hersenontwikkeling
De hersenstam is bij een pasgeborene al ontwikkeld: eetlust, slaap, bloeddruk, hartritme,
lichaamstemperatuur. De hogere functies (middenhersenen, limbisch systeem, cortex) zijn nog niet
goed ontwikkeld. Er zijn al wel neuronen, maar deze zijn nog niet uitgerijpt.
De neuronen moeten volwassen worden en hun functie gaan krijgen: differentiatie en migratie.
Eiwitten zijn van belang bij het selecteren van de goede neuronen. Dit gebeurt nog voordat het kind
geboren wordt. De synaptogenese (verbindingen vormen) gebeurt pas later tot in de adolescentie.
Voor prenatale ontwikkeling zijn er daarmee meerdere processen belangrijk:
1. Neurogenese: aanleg neuronen
2. Selectie en migratie
3. Differentiatie en myelinisatie
4. Synaptogenese: verbinding maken tussen neuronen
Tussen de 0-6 jaar worden nog nieuwe neuronen gevormd. Tussen 6-14 jaar
zal selectie plaatsvinden: bepaalde neuronen worden verwijderd. In de loop
van tijd zal er een afname van grijze stof zijn: hersenen matureren en
reageren op individuele omstandigheden.
Bij hersenenontwikkeling zijn genen en omgeving belangrijk:
- Genen: basis, sturend, blauwdruk
o Zeer veel genen nodig: ontstaan van eiwitten
- Omgeving: bepaalt de expressie van blauwdruk
o Beschermende factoren, risicofactoren
o Pre-, peri-, postnataal
Problemen bij hersenontwikkeling
Bij verstoring in hersenontwikkeling kan dit liggen aan genetische belasting of risicofactoren (vroeg of
laat). Hoe meer factoren, hoe een hoger risico en hoe later de factoren optreden, hoe subtieler.
De ontwikkelingsstoornissen zijn onder te verdelen in congenitaal (spina bifida, anencephalie,
microcefalie etc.) en ontwikkelingsstoornissen (mentale retardatie, leerstoornissen, epilepsie etc.)
Age of onset: de stoornis kan laat tot ontwikkeling komen, terwijl de oorzaak van de stoornis al vanaf
geboorte is ontstaan.
Neurowetenschappelijk onderzoek
Verschillende onderzoeken:
- Klinisch onderzoek
- Fundamenteel onderzoek: eiwitten, genen
- Translationeel onderzoek
,Hoorcollege 2. Ontwikkeling CZS: anatomie
Dinsdag 23-04-2019
In het beginstadium ontstaat een blastocyt die zich gaat implanteren in baarmoederwand.
- Inner cell mass: embryoblast (vorming dooierzak en amnionholte)
o Epiblast
o Hypoblast
- Outer cell mass: trofoblast
Gastrulatie: proliferatie van kiemschijf
De epiblastcellen botsen tegen elkaar en duiken naar binnen. Ze vernieuwen de hypoblast:
endoderm. Er blijven cellen naar binnen stromen die het mesoderm vormen. De epiblast is dan de
ectoderm. Er is een driebladige kiemschijf ontstaan.
Het neurale weefsel ontstaat uit het ectoderm. Onder invloed van inducerende substanties
(uitgescheiden door chorda dorsalis of axiale mesoderm (nu wordt ook primitiefknop gezegd))
differentieert het neurale weefsel.
Stadium 1: dorsale inductie = vorming neurale buis (neurulatie)
In dit stadium differentieert ectoderm tot neuroectoderm door inducerende substanties. Het
mesoderm naast de chorda dorsalis neemt in ruimte toe en heet het paraxiale mesoderm: vorming
somieten. Daarnaast krijgen de cellen een driehoekige vorm. Deze twee factoren zorgen voor
kromming van plaat. De neurale wallen komen dichter naar elkaar toe en fuseren in de middenlijn.
Het ectoderm gaat hierover heen en sluit over de neurale buis. Bij het ontstaan van eerste 5
somieten sluit de neurale buis; dit gebeurt in de halsregio.
In de randen van de neurale plaat en bovenkant van neurale wallen zitten cellen die gaan migreren.
Deze cellen heten de neurale lijstcellen. Hieruit vormen meerdere delen:
- Zachte hersenvliezen: arachnoïd en pia mater
- Perifere gliacellen
- Cellen in sensibele en autonome ganglia
- Septum tussen truncus brachiocephalicus en aorta
o Dus niet allemaal neuraal weefsel
De somieten die ontstaan differentiëren zich in:
- Sclerotoom: wervels
o Ventraal deel sclerotoom: wervellichaam
Inductie door chorda dorsalis
o Dorsaal deel sclerotoom: wervelboog
Inductie door neuraal weefsel
- Dermatoom = huid. De innervatie is gebaseerd op de segmentale organisatie van somieten:
elk dermatoom wordt geïnnerveerd door een spinale zenuw afkomstig uit zelfde niveau
- Myotoom = spieren. De innervatie is gebaseerd op segmentale organisatie van somieten,
maar bij innervatie van spieren is dit niet meer goed te zien, omdat spieren uit meerdere
somieten zijn ontstaan.
,Problemen in stadium 1:
- Lage neurale buisdefecten
o Spina bifida: gespleten wervelkolom. De wervelboog staat meer naar lateraal.
Spina bifida occulta/aperta
Bij occulta gepaard gaande met haarvorming
Meningo(myelo)cele
Myeloschisis: neurale groeve is op rug te zien
o Vaak is een hydrocephalus te zien: verwijd ventrikelsysteem
o Chiari malformatie: cerebellum is verzakt in achterhoofdsgat en obstrueert het
cisterna magna, waardoor liquor niet goed afgevoerd kan worden
Banana sign: cerebellum is afgezakt
Lemon sign tot week 24: frontaalbeenderen zijn aan voorzijde ingedrukt
- Craniale neurale buisdefecten
o Benig defect of geen sluiting van neurale buis
o Anencephalie: defect in vorming schedel (veel infarcten in hersenweefsel)
o Encephalocele
Liquor stroomt normaal gesproken van plexus choroïdeus naar laterale ventrikels, foramen van
Monro, derde ventrikels, aquaductus cerebri, vierde ventrikel (foramina naar subarachnoïdale
ruimte), foramen van Luschka en Magendie naar centraal kanaal.
Stadium 2: ventrale inductie
Ontstaan hersenblaasjes
De hersenen gaan zich krommen en er ontstaan flexuren. Er ontstaan daarnaast 3 zwellingen:
- Prosencephalon
o Telencephalon: cerebrale hemisferen
o Diencephalon: tussenhersenen
- Mesencephalon
- Rhombencephalon
o Metencephalon
o Myelencephalon
De flexura die ontstaan zijn:
- Flexura cranialis
- Flexura cervicalis
- Flexura pontis
In hersenen bevindt zich een lumen, waaruit het ventrikelsysteem zich ontstaat:
- Lateraal ventrikel telencephalon
- Derde ventrikel diencephalon
- Aquaductus cerebri mesencephalon
- Vierde ventrikel rhombencephalon (ruitvormig)
- Centrale kanaal ruggenmerg
, Ontwikkeling craniaal deel hersenen
Uit de prosencephalon ontstaat de:
- Telencephalon: cerebrale hemisferen
- Diencephalon: tussenhersenen
o Epithalamus: epifyse (4)
o Thalamus (1)
o Subthalamus (2)
o Hypothalamus (3)
Craniaal in het prosencephalon ontwikkelt zich de hypothalamus, subthalamus en het oogblaasje.
Caudaal in het prosencephalon ontwikkelt zich de thalamus en epithalamus.
Uit het prosencephalon ontstaat het oogblaasje: oogbeker. Hieruit ontstaat de retina en oogzenuw.
Er stulpt zich een blaasje af van het ectoderm om de lens te vormen. Dit is geen onderdeel van het
centraal zenuwstelsel.
Diencephalon: ontwikkeling hypofyse
- Neurohypofyse: lobus posterior
- Adenohypofyse: ectoderm stomodeum (dak van primitieve mondholte)
Ontwikkeling hersenstam en cerebellum
De hersenstam en cerebellum ontstaat uit:
- Mesencephalon
- Rhombencephalon:
o Metencephalon: pons en cerebellum
o Myelencephalon: medulla oblongata
Ontwikkeling caudaal deel hersenstam:
- Rhombencephalon: flexura pontis
o Lateraal: sensorische input
o Mediaal: motorische input
- De hersenzenuwkernen liggen ook zo:
o Mediaal: motorische hersenzenuwkernen
o Lateraal: sensorische hersenzenuwkernen
Uit de cerebellaire plaat ontwikkelt zich het cerebellum (geel).
Door de flexura pontis rekt het dak uit, waardoor een dun dak
ontstaat. Hierin zit de plexus choroïdeus met liquor. Het dunne
dak gaat uitstulpen en vormt Blake’s pouch. Het foramen breekt
en er ontstaat foramen van Magendie. Het cerebellum zal zich
over dak van pons en cerebellum naar beneden groeien. Het
hele dak van vierde ventrikel is dan bedekt met cerebellum.
