Развитие клеточной организации нервной системы

Развитие головного мозга и НС можно описать как последовательность изменений, каждое из к-рых имеет место в определенном возрасте. Одни из этих изменений носят быстрый и резкий характер, тогда как др. происходят постепенно. Но независимо от быстроты того или иного изменения, все они совершаются в относительно жесткой последовательности. Миграция клеток составляет содержание первой стадии развития головного мозга, во время к-рой из нервных клеток формируется внутренняя, или вентрикулярная выстилка мозга. После образования внутренней выстилки нервные клетки мигрируют из нее через уже существующие слои клеток, чтобы в конечном счете образовать новый наружный слой. Это означает, что созревание таких структур, как кора головного мозга, действительно идет в направлении от внутреннего слоя к наружному.

На стадии клеточной миграции аксональный рост обнаруживается в то время, когда у мигрирующих клеток начинают появляться отростки. Аксоны и есть не что иное, как удлиненные отростки нервных клеток, по к-рым информ. от клеточных тел одних нейронов передается др. нейронам. Каждый аксон имеет специфическую мишень, к-рой он должен достичь в процессе своего роста, чтобы стать функциональной единицей НС. Наука пока не дала однозначного ответа на вопрос о том, каким образом каждый аксон локализует свою мишень, хотя электрические или химические градиенты либо уже существующие физ. структуры, вероятно, могут выполнять функции карты или плана, необходимых для руководства этим направленным процессом роста.

Следующим важным изменением в развивающейся НС является рост дендритов. Этот рост не начинается до тех пор, пока клетки не достигнут своего конечного местоположения после миграции. Процесс роста дендритов идет значительно медленнее, чем процесс аксонального роста, и связан с гораздо большим ветвлением и более тонкой орг-цией. На каких-то стадиях роста дендритов, по-видимому, возникает избыточное количество дендритных ветвей. Нек-рые из этих избыточных или неиспользуемых ветвей со временем утрачиваются в процессе т. н. обрезки (pruning), или элиминации.

Хотя большинство склонно считать, что развитие клеточной орг-ции НС заканчивается примерно после достижения 2-летнего возраста, рост продолжается далеко за пределами этого временного рубежа. Эпштейн полагает, что рост головного мозга происходит неравномерно, и наз. такой паттерн скачками роста. Эти скачки приходятся на следующие периоды жизни: 3—18 мес., 2—4 года, 6—8 лет, 10—12 лет и 14—16 лет. За исключением первого (довольно затяжного) скачка, во время к-рого вес мозга увеличивается примерно на 30%, каждый последующий скачок роста приводит к увеличению массы мозга на 5—10%. Трудно удержаться от искушения соотнести эти скачки роста мозга с открытыми, доступными прямому наблюдению изменениями в развитии. И, по-видимому, не случайно, что первые четыре эпизода быстрого роста мозга практически совпадают с четырьмя осн. стадиями когнитивного развития по Пиаже.

Др. изменения в НС продолжаются далеко за пределами подросткового возраста. Так, несмотря на то, что миелинизация начинается еще во внутриутробном периоде и достигает высокой степени к 15 годам, миелин продолжает формироваться до 60 лет. Однако все эти более поздние изменения не связаны с ростом. Важным фактором поздних стадий Н. р. является гибель клеток. Напр., область затылочной коры, к-рая получает проекции из фовеальной области (центральной ямки) сетчатки глаза, содержит примерно 46 млн нейронов на грамм мозговой ткани у 20-летнего чел. У 80-летнего, однако, плотность нейронов сокращается почти в 2 раза, до 24 млн на грамм. Считается, что эта потеря клеток служит одной из причин снижения остроты зрения у пожилых людей. Можно предположить, что аналогичные потери клеток в др. областях мозга тж наносят ущерб нормальному функционированию.