Etapas de desarrollo del sistema nervioso

Etapas de desarrollo del sistema nervioso

ETAPAS DEL DESARROLLO DEL SISTEMA NERVIOSO

Apoptosis y poda sináptica (final de la gestación prenatal y desarrollo postnatal)

Agrupamiento neuronal y sinaptogénesis (final del Tercer trimestre de gestación a los dos años

Primeros eventos embrionarios

Proliferación neuronal o neurogénesis (semanas 4-20)

POSTNATALES

10

PRENATALES

Migración y definición neuronal (entre el tercer y quinto mes)

Mielinización (doceava semana post concepción hasta la vida adulta)

Neurulación (semanas 3-4)

Desarrollo de la corteza prefrontal (infancia hasta la adolescencia)

Reflexiòn:

Referencias: Apaza, E. A., Huamán, J. V., Ramírez, G. M., Segovia, D. S. y Suarez, M. A. (2017). Estudio de casos de niños con Trastornos del Neurodesarrollo: Trastorno del espectro autista, discapacidad intelectual y retraso global del desarrollo. Autor. https://repositorio.minedu.gob.pe/handle/20.500.12799/5743Campos, A. L. (2010). Una breve mirada en la primera infancia. En Primera infancia: una mirada desde la neuroeducación (pp. 45-58). Organización de los Estados Americanos. https://docplayer.es/405214-Primera-infancia-una-mirada-desde-la-neuroeducacion.html Chomnalez, M. (2015). Sistema nervioso. En C. Glejzer (Comp.). Las bases biológicas del aprendizaje (3.a ed.) (pp. 95-122). Editorial de la Facultad de Filosofía y Letras-Universidad de Buenos Aires. http://repositorio.filo.uba.ar:8080/bitstream/handle/filodigital/4177/Las%20bases%20biol%C3%B3gicas%20del%20aprendizaje_interactivo.pdf?sequence=1&isAllowed=y ; Desarrollo del sistema nervioso humano. Perspectiva general del estadio prenatal hasta 2013. Revista internacional de psicología, 15(1). http://revistapsicologia.org/index.php/revista/article/view/172/82 Maldonado, A. y Glejzer, C. (2015). Desarrollo del sistema nervioso. En C. Glejzer (Comp.). Las bases biológicas del aprendizaje (3.a ed.) (pp. 159-176). Editorial de la Facultad de Filosofía y Letras-Universidad de Buenos Aires. http://repositorio.filo.uba.ar/bitstream/handle/filodigital/4177/Las%20bases%20biol%C3%B3gicas%20del%20aprendizaje_interactivo.pdf?sequence=1&isAllowed=y Poch, M. L. (2001). Neurobiología del desarrollo temprano. Contextos educativos (4), 79-94. https://publicaciones.unirioja.es/ojs/index.php/contextos/article/view/487/451 ; Rodríguez, Á., Domínguez, S., Cantín, M. y Rojas, M. (2015). Embriología del Sistema Nervioso. International Journal of Medical and Surgical Sciences, 2(1), 385-400. https://revistas.uautonoma.cl/index.php/ijmss/article/download/200/197/204 Zavala, J. C. (2012). Ontogenia y teoría biocultural. Bases para el estudio de la persona a partir del desarrollo infantil. CopIt-arXives. https://copitarxives.fisica.unam.mx/TS0010ES/TS0010ES.pdf

Nutrición materna: La disponibilidad de nutrientes durante el embarazo puede influir en la proliferación y diferenciación de las células nerviosas en el feto. Una nutrición materna deficiente o desequilibrada podría afectar negativamente la neurogénesis fetal, lo que podría contribuir a problemas en el desarrollo del cerebro y, eventualmente, a dificultades en el aprendizaje y la memoria, tal como sucede en el caso de Kevin. Exposición a toxinas ambientales: La exposición prenatal a toxinas ambientales, como el plomo, el mercurio o los productos químicos presentes en el aire o el agua, puede interferir con la neurogénesis fetal y afectar el desarrollo del sistema nervioso del feto. Estos factores podrían estar relacionados con dificultades en el aprendizaje, la atención y el comportamiento.

Destaca la importancia de los períodos críticos o sensibles en el desarrollo del sistema nervioso, durante los cuales las influencias ambientales son fundamentales para establecer determinadas funciones. Si las estructuras relacionadas a una función se mantienen privadas de las influencias ambientales necesarias para su desarrollo, esta no se logra en la forma adecuada, incluso si posteriormente se trata de solventar la carencia, como sucede, por ejemplo, con la adquisición del lenguaje. Lo anterior es un aspecto muy relevante, ya que puede ser una de las causas por las que a Kevin se le dificulta expresar sus ideas y comunicarse efectivamente. La desnutrición calórica proteica durante la gestación y los primeros años de vida puede tener graves consecuencias en el desarrollo cerebral, afectando el crecimiento de dendritas, la proliferación de células gliales y el proceso de mielinización. Esto puede resultar en un cerebro de menor tamaño y dificultades en la integración sensorial, la memoria, el procesamiento de la información y otras funciones cognitivas y emocionales. En cuanto a la corteza prefrontal, las lesiones en esta área pueden causar cambios significativos en la personalidad y el comportamiento, como la apatía y la pérdida de iniciativa, caracteristicas presentes en el caso de Kevin, por lo que es importante nunca descartar la posibilidad de lesiones.

La mielinización es el proceso de recubrimiento de las neuronas con mielina, esencial para una transmisión eficiente de los impulsos nerviosos. Aunque comienza en etapas tempranas, principalmente postnatales, continúa hasta la edad adulta. La velocidad y el momento de la mielinización varían según las regiones del cerebro y los haces neuronales. Por ejemplo, ciertos haces motores se mielinizan alrededor de los 2 años, mientras que el cuerpo calloso completa este proceso en la adolescencia. La maduración cerebral no es uniforme, con áreas como los lóbulos frontales dependiendo de la mielinización para funciones ejecutivas. La corteza prefrontal y sus conexiones deben estar completamente mielinizadas para que sean eficientes, lo que puede ocurrir hasta los 30 años. Este proceso es vital para el desarrollo cognitivo infantil ydestaca la importancia de la maduración de regiones específicas y sus conexiones en el cerebro.

Factores hormonales: Las hormonas maternas durante el embarazo pueden influir en la migración neuronal fetal. Alteraciones en los niveles de hormonas, como el cortisol o la hormona tiroidea, podrían afectar la migración de las células nerviosas en el cerebro del feto, lo que podría contribuir a problemas en la organización y la conectividad neuronal. Situaciones así pudieron suceder en el desarrollo de Kevin. Estrés prenatal: El estrés materno durante el embarazo puede afectar la migración neuronal, generando cambios epigenéticos en la expresión de genes. El estrés prenatal crónico o severo puede alterar el desplazamiento de las células nerviosas en el cerebro del feto, lo que podría estar relacionado con dificultades para mantener la atención, tener un buen control emocional y la regulación del comportamiento en Kevin. Problemas intrauterinos y perinatales: Infecciones, falta de oxígeno, exposición a alcohol o drogas psicotrópicas puede alterar la migración de neuronas y la expresión del potencial genético para muchas funciones, incluidas las relacionadas con el lenguaje, la memoria y otras funciones cognitivas.

Entre los 3 y los 5 años de edad, los niños mejoran en comportamientos relacionados con la memoria de trabajo, la inhibición y el desarrollo de habilidades cognitivas. Las funciones ejecutivas emergen alrededor de los 6 años y continúan desarrollándose hasta la primera adolescencia. La resolución de problemas, la fluidez verbal y la capacidad de diseño también mejoran gradualmente hasta la adolescencia. El desarrollo del sistema nervioso central se considera un “período vulnerable” debido a la influencia de factores ambientales en la formación cerebral. Existen “períodos críticos” durante el desarrollo en los que ciertas funciones cerebrales deben adquirirse. Por ejemplo, el aprendizaje de un idioma extranjero como segunda lengua materna es posible solo hasta antes de la pubertad.

Experiencias tempranas: Las experiencias tempranas, como la estimulación sensorial, el apego seguro y el entorno social del niño, pueden influir en la sinaptogénesis y la poda sináptica en el cerebro en desarrollo. Una falta de experiencias enriquecedoras o relaciones sociales positivas pudo afectar la formación y la eliminación de conexiones sinápticas de Kevin, lo que podría estar relacionado con dificultades para relacionarse, generar estrategias de aprendizaje y recordar.

Durante la etapa de neurogénesis, que ocurre entre el segundo y el cuarto mes de vida intrauterina, se produce una proliferación celular intensa en el encéfalo fetal. Durante este proceso, el número de células generadas es significativamente mayor, entre un 30 y un 70%, en comparación con el número de células en el cerebro adulto. Este aumento en la proliferación celular es crucial para el desarrollo inicial del sistema nervioso, ya que permite la formación de un número suficiente de neuronas y otras células nerviosas. Sin embargo, es importante resaltar que no todas las células generadas durante este período sobrevivirán hasta el nacimiento. Las células “sobrantes” tienen una vida limitada y sobreviven solo durante un período de días a semanas durante la gestación. Después de este tiempo, se activa un proceso de muerte celular programada conocido como apoptosis. Durante la apoptosis, estas células experimentan cambios degenerativos y son eliminadas de manera controlada, lo que es fundamental para refinar y ajustar el número y la distribución de las células nerviosas en el cerebro en desarrollo.

Es una etapa crucial en el desarrollo embrionario donde se forma el tubo neural, que dará origen al sistema nervioso central. Después de la formación del pliegue en el embrión, que posteriormente se transforma en el tubo neural, este tubo se extiende en dirección cefálica, formando tres vesículas que darán origen a diferentes partes del cerebro. El telencéfalo, por ejemplo, se subdivide en dos y forma los hemisferios cerebrales, mientras que el diencéfalo da origen al tálamo y el hipotálamo. A medida que estas estructuras se desarrollan, también lo hacen las células de la cresta neural, que contribuyen a la formación de otras partes del sistema nervioso, como el sistema nervioso autónomo y las neuronas sensitivas de los nervios craneales y espinales. Este proceso implica divisiones celulares repetidas y la diferenciación de estas células en tejido nervioso funcional. Además, es destacable que los humanos adquirimos la mayoría de nuestras neuronas durante la primera mitad del desarrollo embrionario, con la formación de sinapsis, que comienza en el segundo mes de gestación, y una explosión de producción de sinapsis durante el tercer trimestre.

Esta etapa es crucial para la construcción del sistema nervioso, donde las células nerviosas viajan desde las zonas progenitoras hasta su destino definitivo. Durante este proceso, las neuronas experimentan cambios morfológicos que les permiten diferenciarse y establecer conexiones funcionales. La migración puede ser tangencial (en paralelo a las paredes del tubo neural) o radial (perpendicular a estas paredes). Las neuronas utilizan diferentes métodos de traslado, como el movimiento mediado por cambios en la localización del soma o el movimiento mediado por neuroglía radial. La migración neuronal es muy heterogénea, con distintos tipos de neuronas migrando a destinos diversos en momentos de desarrollo diferentes. Además, algunas neuronas pueden cambiar su dirección y velocidad durante el proceso. Aunque se han identificado rutas migratorias principales, aún quedan aspectos por investigar, como nuevas rutas y cambios en el patrón migratorio de algunas neuronas.

El sistema nervioso comienza a formarse cuando el embrión tiene aproximadamente dos semanas. En el decimoséptimo día de desarrollo, aproximadamente, el ectodermo comienza a sufrir cambios estructurales de gran relevancia. Por ejemplo, se forman pliegues neurales que posteriormente conformarán el tubo neural. La importancia del tubo neural es que se constituye por células madre, las cuales dan lugar tanto a las futuras células nerviosas (neuronas) como a las células gliales.

Durante la infancia, se produce una proliferación excesiva de conexiones sinápticas, lo que resulta en un exceso de sinapsis que no son todas funcionales. Para optimizar el funcionamiento del cerebro, se necesita una poda selectiva que elimine las sinapsis redundantes o no utilizadas, mientras que las sinapsis funcionales se mantienen. Este proceso de poda es continuo en ciertas áreas del cerebro, como la corteza prefrontal, desde los 5 hasta los 16 años, y se caracteriza por una disminución de la densidad sináptica. Aunque inicialmente el número de sinapsis aumenta hasta la adolescencia, alcanzando un máximo, luego comienza a disminuir, incluso durante la infancia y la preadolescencia. Esta disminución selectiva de sinapsis es crucial para el desarrollo cognitivo del niño y el adolescente, ya que permite una organización más eficiente y funcional del cerebro.

Durante esta fase, las neuronas que migraron a sus ubicaciones finales comienzan a agruparse en regiones, formando estructuras funcionales. Estas agrupaciones pueden ser núcleos, capas o áreas especializadas que servirán para realizar funciones específicas del sistema nervioso, como el procesamiento sensorial, la regulación del movimiento o el control emocional. Durante la sinaptogénesis, las dendritas de una neurona se acercan a los axones de otras neuronas y forman conexiones sinápticas. A medida que progresa la sinaptogénesis, se produce un refinamiento de las conexiones, donde se fortalecen las sinapsis útiles y se eliminan o debilitan aquellas que no son necesarias. Este proceso de refinamiento sináptico es crucial para la formación de circuitos neuronales precisos y eficientes, que permitan un adecuado procesamiento de la información en el sistema nervioso. Este proceso, además de estar regulado genéticamente, es sensible a la experiencia, y es la base más importante de la plasticidad del sistema nervioso (neuroplasticidad) asociada estrechamente a los procesos de desarrollo normal y al aprendizaje. Las conexiones sinápticas pueden ser más rígidas y precisas, como en las neuronas que controlan funciones autonómicas (respiración, ritmo cardíaco), por otra parte, en regiones donde se llevan a cabo funciones cognitivas más complejas la flexibilidad aumenta, con posibilidad de ser modificadas incluso en la adultez por medio de la experiencia y el aprendizaje.

Las distintas etapas del desarrollo nervioso, desde la neurogénesis hasta la mielinización y la sinaptogénesis, están influenciadas por factores genéticos y epigenéticos. Los factores genéticos determinan la secuencia y la expresión de genes involucrados en la formación y función del sistema nervioso, mientras que los factores epigenéticos modifican la actividad de los genes sin alterar su secuencia, afectando así la plasticidad y la adaptación del cerebro a diferentes entornos. Durante la neurogénesis, por ejemplo, factores genéticos regulan la proliferación, migración y diferenciación de las cèlulas nerviosas, asegurando la formación adecuada de neuronas y circuitos neuronales. Alteraciones genéticas en este proceso pueden dar lugar a malformaciones cerebrales y trastornos del desarrollo neurológico. La migración neuronal y la formación de conexiones sinápticas están influenciadas por factores genéticos y epigenéticos que regulan la expresión de moléculas guía y receptores celulares. Disfunciones en estos mecanismos pueden conducir a trastornos como el autismo y la esquizofrenia, o a conductas problemàticas como las de Kevin, que se caracterizan por alteraciones en la conectividad cerebral. La mielinización, por su parte, es esencial para la transmisión eficiente de señales nerviosas y está regulada por factores ginternos y externos que controlan la expresión de genes implicados en la síntesis de mielina y en la supervivencia de las células gliales. Alteraciones en este proceso pueden resultar en enfermedades como la esclerosis múltiple, que se caracteriza por la pérdida de mielina en el sistema nervioso central. En resumen, tanto los factores genéticos como los epigenéticos desempeñan un papel crucial en el desarrollo nervioso y pueden contribuir a la aparición de diversas problemáticas neurológicas y psiquiátricas. En el caso de Kevin, los síntomas obedecen tanto a factores genéticos como epigenéticos que sdificultan el desarrollo cognitivo y del sistema nervioso. Por ejemplo, alteraciones genéticas relacionadas con la función de la corteza prefrontal podrían estar afectando su capacidad para la memoria de trabajo, la organización del tiempo y la expresión coherente. Además, factores epigenéticos, como la nutrición durante el periodo crítico del desarrollo cerebral, pudieron influir en la formación de conexiones sinápticas y en la mielinización, afectando así la eficiencia de la transmisión de señales nerviosas y la función cerebral en general. La falta de estimulación adecuada durante el periodo de poda sináptica también podría estar contribuyendo a la eliminación inadecuada de conexiones neuronales, lo que afectaría el desarrollo de habilidades de organizaciòn, planeacón y sociabilizaciòn en el niño. En conjunto, estos factores genéticos y epigenéticos interactuan de manera compleja para dar lugar a las dificultades observadas, resaltando la importancia de considerar tanto la predisposición genética como los factores ambientales en la comprensión y abordaje de los trastornos del desarrollo neurológico.

Es posible que algunas características problemáticas de Kevin estén relacionadas con la falta de estimulación de ciertas conexiones neuronales durante su desarrollo. Durante la etapa de poda sináptica, las conexiones neuronales que no se utilizan con frecuencia tienden a ser eliminadas para optimizar el funcionamiento del cerebro. Si ciertas áreas del cerebro no recibieron la estimulación adecuada en el caso de Kevin, esas conexiones pueden ser eliminadas, lo que pudo afectar el desarrollo de habilidades , emocionales y sociales en el niño. Esto resalta la importancia de un entorno estimulante y enriquecedor durante el desarrollo infantil para promover una adecuada formación de conexiones neuronales y prevenir posibles dificultades en el futuro.