INTRODUCTIE
THE BASIC OF BRAIN DEVELOPMENT (STILES & JERNIGAN,
2010)
Abstract
In de afgelopen decennia is er veel vooruitgang in begrijpen v/d
basisstadia en mechanismen van hersenontwikkeling bij
zoogdieren.
Onderzoek naar neurobiologie van hersenontwikkeling richt
zich op verschillende niveaus:
o Macro-anatomisch (grote hersenstructuren);
o Cellulair niveau (zenuwcellen & hun verbindingen);
o Moleculair niveau (genetische & biochemische processen).
Hersenen ontwikkelen zich via een complex, dynamisch &
adaptief proces, waarbij:
o Genetische factoren een gestructureerde basis vormen,
o En de omgeving zorgt voor voortdurende veranderingen &
aanpassingen.
Deze visie uitdagingen als kansen voor psychologen die de sociale
& cognitieve ontwikkeling willen begrijpen.
Ontwikkeling van het menselijke brein
Hersenontwikkeling begint rond 3e zwangerschapsweek (GW3)
met de differentiatie van neurale voorlopers & gaat door tot ten
minste de late adolescentie (mogelijk hele leven).
Hersen ontwikkelen zich via processen op verschillende niveaus
genexpressie tot invloeden uit omgeving.
o Voortdurende interacties met elkaar.
Genen & omgevingen werken samen essentieel voor normale
hersenontwikkeling.
o Verstoring van 1 van beide kan uitkomst hersenontwikkeling
sterk beïnvloeden.
o Geen van beide bepaalt op zichzelf de uitkomst
ontwikkeling = dynamisch & adaptief.
Hersenen ontwikkelen zich binnen genetische georganiseerde
maar veranderlijke contexten.
o Leidt tot emergentie van complexe hersenstructuren en
functies.
o Emergentie = nieuwe eigenschappen/functies ontstaan op een
hoger niveau van organisatie.
,Vroege ontwikkeling (embryonale & foetale fase)
Embryonale periode tot (GW8):
o Basisstructuren van hersenen & centraal zenuwstelsel
gevormd.
o Belangrijke hersencompartimenten gedefinieerd.
Foetale periode (GW8 tot geboorte):
o Snelle groei van corticale & subcorticale structuren.
o Neurogenese (vorming neuronen) start rond dag 42 na
conceptie (E42) & grotendeels voltooid halverwege
zwangerschap.
o Neuronen migreren naar hun bestemming & vormen eerste
neurale netwerken.
o Tegen einde prenatale periode belangrijke zenuwbanen
voltooid.
Postnatale ontwikkeling
Na geboorte groeit hersenomvang sterk:
o Vermenigvuldigt zich met factor 4 (voorschoolse periode).
o ±6 jaar ong. 90% van volwassen hersenvolume bereikt.
Grijze & witte stof blijven ontwikkelen door kindertijd &
adolescentie structurele veranderingen gaan samen met
functionele & gedragsmatige veranderingen.
In vroege postnatale fase neurale connectiviteit zeer hoog hoger
dan bij volwassenen.
o Pruning = terugsnoeien overbodige verbindingen.
o Processen zijn ervaring-afhankelijk & bevorderen
plasticiteit en aanpassing.
Genen & genproducten
Genen = DNA-sequenties die informatie dragen & van ouders
worden overgedragen.
o Expressie leidt tot productie eiwitten.
o Eiwitten = actieve bouwstenen in bio ontwikkeling.
Genen zijn zelf inert:
o Veroorzaken niet direct eigenschappen.
o Hun info vertaald in eiwitten deelnemen aan complexe
interacties met andere genproducten & omgevingsinvloeden.
o Hersenen ontwikkelen via netwerk van interacties NIET
DOOR EEN ENKEL GEN.
,Organisatie van volwassen brein
Menselijk brein is 1 van meest complexe bio systemen.
Bestaat uit meer dan 100 miljard neuronen, elk verbonden met
duizenden andere neuronen samen ruim 60 biljoen verbindingen
(synapsen).
Neuronen = informatie verwerkende cellen van het brein.
o Dendrieten ontvangen
signalen.
o Axonen verzenden signalen.
o Axonen omhuld met myeline
(wit weefsel)
Myeline = zorgt voor
signaaloverdracht
(witte stof).
o Cellichamen vormen grijze
stof.
Brein heeft karakteristiek geplooid
oppervlak (sulci & gyri)
efficiënte manier om groot brein in
schedel te passen.
Neocortex (buitenste laag, 2 – 5
mm dik) = verantwoordelijk voor
hogere orde cognitieve functies.
Subcorticale kernen liggen dieper in brein & werken als
doorgeefstation (signaalrelais) tussen cortex & andere
hersengebieden.
Midden ligt ventriculaire systeem, gevuld met hersenvocht
(cerebrospinaal vocht) zorgt voor bescherming,
afvalverwijdering & transport stoffen.
o Tijdens ontwikkeling vindt hier neuronenproductie plaats.
Embryonale & vroege foetale hersenontwikkeling
, Embryonale periode duurt van conceptie tot ong. week 8 (GW8).
o Tegen einde zijn basisstructuren van centrale & perifere
zenuwstelsel gevormd.
Vroege foetale periode (tot halverwege zwangerschap) is cruciaal
voor ontwikkeling neocortex.
o Meeste neuronen worden aangemaakt & migreren naar hun
uiteindelijke positie.
o Ze beginnen met vormen van functionele netwerken.
1e stap: differentiatie van neurale voorlopercellen (neural
progenitor cells)
Rond embryonale dag 13 (E13) start proces gastrulatie.
o Aanvankelijk 2 cellagen (epiblast & hypolast) worden
omgevormd tot 3 kiemlagen:
Ectoderm = huid & zenuwstelsel
Sommige cellen differentiëren tot neuraal
ectoderm neurale voorlopercellen.
Mesoderm = spieren, botten, bloedvaten
Endoderm = organen zoals longen & darmen.
THE BASIC OF BRAIN DEVELOPMENT (STILES & JERNIGAN,
2010)
Abstract
In de afgelopen decennia is er veel vooruitgang in begrijpen v/d
basisstadia en mechanismen van hersenontwikkeling bij
zoogdieren.
Onderzoek naar neurobiologie van hersenontwikkeling richt
zich op verschillende niveaus:
o Macro-anatomisch (grote hersenstructuren);
o Cellulair niveau (zenuwcellen & hun verbindingen);
o Moleculair niveau (genetische & biochemische processen).
Hersenen ontwikkelen zich via een complex, dynamisch &
adaptief proces, waarbij:
o Genetische factoren een gestructureerde basis vormen,
o En de omgeving zorgt voor voortdurende veranderingen &
aanpassingen.
Deze visie uitdagingen als kansen voor psychologen die de sociale
& cognitieve ontwikkeling willen begrijpen.
Ontwikkeling van het menselijke brein
Hersenontwikkeling begint rond 3e zwangerschapsweek (GW3)
met de differentiatie van neurale voorlopers & gaat door tot ten
minste de late adolescentie (mogelijk hele leven).
Hersen ontwikkelen zich via processen op verschillende niveaus
genexpressie tot invloeden uit omgeving.
o Voortdurende interacties met elkaar.
Genen & omgevingen werken samen essentieel voor normale
hersenontwikkeling.
o Verstoring van 1 van beide kan uitkomst hersenontwikkeling
sterk beïnvloeden.
o Geen van beide bepaalt op zichzelf de uitkomst
ontwikkeling = dynamisch & adaptief.
Hersenen ontwikkelen zich binnen genetische georganiseerde
maar veranderlijke contexten.
o Leidt tot emergentie van complexe hersenstructuren en
functies.
o Emergentie = nieuwe eigenschappen/functies ontstaan op een
hoger niveau van organisatie.
,Vroege ontwikkeling (embryonale & foetale fase)
Embryonale periode tot (GW8):
o Basisstructuren van hersenen & centraal zenuwstelsel
gevormd.
o Belangrijke hersencompartimenten gedefinieerd.
Foetale periode (GW8 tot geboorte):
o Snelle groei van corticale & subcorticale structuren.
o Neurogenese (vorming neuronen) start rond dag 42 na
conceptie (E42) & grotendeels voltooid halverwege
zwangerschap.
o Neuronen migreren naar hun bestemming & vormen eerste
neurale netwerken.
o Tegen einde prenatale periode belangrijke zenuwbanen
voltooid.
Postnatale ontwikkeling
Na geboorte groeit hersenomvang sterk:
o Vermenigvuldigt zich met factor 4 (voorschoolse periode).
o ±6 jaar ong. 90% van volwassen hersenvolume bereikt.
Grijze & witte stof blijven ontwikkelen door kindertijd &
adolescentie structurele veranderingen gaan samen met
functionele & gedragsmatige veranderingen.
In vroege postnatale fase neurale connectiviteit zeer hoog hoger
dan bij volwassenen.
o Pruning = terugsnoeien overbodige verbindingen.
o Processen zijn ervaring-afhankelijk & bevorderen
plasticiteit en aanpassing.
Genen & genproducten
Genen = DNA-sequenties die informatie dragen & van ouders
worden overgedragen.
o Expressie leidt tot productie eiwitten.
o Eiwitten = actieve bouwstenen in bio ontwikkeling.
Genen zijn zelf inert:
o Veroorzaken niet direct eigenschappen.
o Hun info vertaald in eiwitten deelnemen aan complexe
interacties met andere genproducten & omgevingsinvloeden.
o Hersenen ontwikkelen via netwerk van interacties NIET
DOOR EEN ENKEL GEN.
,Organisatie van volwassen brein
Menselijk brein is 1 van meest complexe bio systemen.
Bestaat uit meer dan 100 miljard neuronen, elk verbonden met
duizenden andere neuronen samen ruim 60 biljoen verbindingen
(synapsen).
Neuronen = informatie verwerkende cellen van het brein.
o Dendrieten ontvangen
signalen.
o Axonen verzenden signalen.
o Axonen omhuld met myeline
(wit weefsel)
Myeline = zorgt voor
signaaloverdracht
(witte stof).
o Cellichamen vormen grijze
stof.
Brein heeft karakteristiek geplooid
oppervlak (sulci & gyri)
efficiënte manier om groot brein in
schedel te passen.
Neocortex (buitenste laag, 2 – 5
mm dik) = verantwoordelijk voor
hogere orde cognitieve functies.
Subcorticale kernen liggen dieper in brein & werken als
doorgeefstation (signaalrelais) tussen cortex & andere
hersengebieden.
Midden ligt ventriculaire systeem, gevuld met hersenvocht
(cerebrospinaal vocht) zorgt voor bescherming,
afvalverwijdering & transport stoffen.
o Tijdens ontwikkeling vindt hier neuronenproductie plaats.
Embryonale & vroege foetale hersenontwikkeling
, Embryonale periode duurt van conceptie tot ong. week 8 (GW8).
o Tegen einde zijn basisstructuren van centrale & perifere
zenuwstelsel gevormd.
Vroege foetale periode (tot halverwege zwangerschap) is cruciaal
voor ontwikkeling neocortex.
o Meeste neuronen worden aangemaakt & migreren naar hun
uiteindelijke positie.
o Ze beginnen met vormen van functionele netwerken.
1e stap: differentiatie van neurale voorlopercellen (neural
progenitor cells)
Rond embryonale dag 13 (E13) start proces gastrulatie.
o Aanvankelijk 2 cellagen (epiblast & hypolast) worden
omgevormd tot 3 kiemlagen:
Ectoderm = huid & zenuwstelsel
Sommige cellen differentiëren tot neuraal
ectoderm neurale voorlopercellen.
Mesoderm = spieren, botten, bloedvaten
Endoderm = organen zoals longen & darmen.
