ما نمی توانیم سلول ها را با چشم ببینیم، اما بدن ما از میلیاردها سلول تشکیل شده است. بر اساس تعداد و تنوع باورنکردنی سلول هایی که به عنوان یک بزرگسال داریم، سخت است باور کنیم که ما به عنوان یک سلول کوچک شروع به کار کرده ایم، و مغز ما از طریق همین سلول ها شروع به رشد می کند.
چگونه چنین چیز بسیار پیچیده ای فقط از یک سلول پدید آمده است؟
در یک مجموعه جذاب و پیچیده از اتفاقات در اوایل بارداری، یک سلول بارور به توده کوچکی از سلول های یکسان معروف به سلول های بنیادی تقسیم می شود. سلول های بنیادی از این نظر خاص هستند که می توانند تقریباً به هر نوع سلولی در بدن شامل مو، پوست، استخوان، و سلول های عصبی تبدیل شوند. با ادامه تکثیر این سلول ها، ژن های خاص درون سلول ها روشن شده و شروع به دادن دستورالعمل هایی از طریق سیگنال های شیمیایی برای کمک به رشد مغز می کنند.
چه چیزی باعث ایجاد لوله عصبی می شود؟
با تقسیم سلول ها، آن ها به سه لایه جوانه ای معروف به آندودرم، مزودرم و اکتودرم جدا می شوند.
تقریباً در هفته سوم بارداری یا رشد، لوله عصبی در لایه اکتودرم تشکیل می شود. لوله عصبی اولین مرحله از رشد مغز است. سلول های بنیادی خاصی که به سلول های پیش ساز عصبی معروف هستند، در لوله عصبی ایجاد می شوند. سلول های پیش ساز عصبی به طور مداوم تقسیم می شوند، و با هر تقسیم دو سلول پیش ساز جدید تشکیل می شود.
حدود شش هفته بعد از بارداری، نیایاخته های عصبی به روشی جدید تقسیم می شوند: هر تقسیم یک سلول پیش ساز و یک سلول عصبی ایجاد می کند. پشت لوله عصبی سلول های عصبی نخاع را ایجاد می کند، در حالی که قسمت جلویی لوله عصبی سلول های عصبی را تولید می کند که در نهایت بخشی از مغز خواهد بود. برخلاف سلول های پیش ساز عصبی، سلول های عصبی دیگر نمی توانند تقسیم شوند.
سلول های عصبی کجا می روند؟
با ایجاد سلول های عصبی جدید، آن ها از لوله عصبی به مقصد جدید مهاجرت می کنند، تا قسمت هایی از مغز و نخاع را تشکیل دهند، و به رشد مغز کمک کنند. سیگنال های شیمیایی پیچیده تعیین می کنند که سلول های عصبی جدید به کجا مهاجرت می کنند، و در نهایت به کدام ساختار مغز کمک می کنند. این سیگنال های شیمیایی، تقریباً مانند یک نقشه، جهت هر سلول عصبی را نشان می دهند. وقتی سلول های عصبی به پایان سفر خود رسیدند، وقت آن است که بخش خود را راه اندازی کنند. آن ها شاخه های خاصی را توسعه می دهند که به عنوان دندریت ها و آکسون ها شناخته می شوند، و با سلول های عصبی دیگر ارتباط برقرار می کنند.
همچنین سلول های عصبی با کمک سلول های غیرعصبی به نام گلیا بالغ می شوند. سلول های گلیال نه تنها سیگنال های شیمیایی را فراهم می کنند، بلکه در بعضی مواقع می توانند معماری فیزیکی برای کمک به مهاجرت را نیز ایجاد کنند. به عنوان مثال، سلول های گلیال معروف به سلول های گلیال برگمن به عنوان شاخه ای عمل می كنند كه به واسطه آن ها دو سلول عصبی مخچه ای پوركنژ و سلول های گرانول از طریق مغز به مقصد نهایی خود در مخچه صعود می كنند.
چه چیزهایی بعد از تولد تغییر می کنند؟
یک مغز در حال رشد درگیر رقص پیچیده ای با محیط خارج خود می شود، و مانند یک اسفنج برای اطلاعات می باشد. در طی توسعه اولیه، هر ثانیه 700 تا 1000 اتصال عصبی جدید ایجاد می شود.
این اتصالات اولیه زمینه های اساسی و پیش ساز ارتباطات پیچیده تر در آینده هستند. اگرچه ایجاد ارتباطات طولانی مدت برای سلول های عصبی جدید بسیار مهم است، اما قطع ارتباطات غیرضروری نیز به همان اندازه مهم می باشد. این فرآیند که به هرس سیناپسی معروف است، این امکان را فراهم می کند که اتصالات بسیار مهم و مفید باقی بمانند، در حالی که پیوندهای استفاده نشده بین سلول های عصبی برداشته می شود. هرس سیناپسی در اوایل کودکی بسیار اتفاق می افتد، اما در دوران نوجوانی و بزرگسالی نیز رخ می دهد.
نه تنها ارتباطات بین سلول های عصبی تنظیم می شود، بلکه تعداد واقعی سلول های عصبی نیز توسط چیزی که با عنوان مرگ سلولی برنامه ریزی شده یا آپوپتوز شناخته می شود، تنظیم می شود. رشد جنینی باعث تولید بیش از حد سلول عصبی می شود. گرچه هنوز به طور کامل درک نشده، اما آپوپتوز در این مدت در پاسخ به عوامل محیطی و ژنتیکی اتفاق می افتد.
سلول های عصبی جدید تنها درصد کمی از کل سلول های عصبی مغز بزرگسالان را تشکیل می دهند. از طرف دیگر، ارتباطات جدید بین سلول های عصبی دائماً در حال شکل گیری، حذف و جایگزینی می باشد. وقتی مهارتی یاد می گیرید و خاطره می سازید، ارتباطات جدید ایجاد می شود. و در صورت عدم استفاده یا تقویت آن ها، اتصالات از بین می رود. تحقیقات جدید نشان می دهد که قسمت های خاصی از مغز، به ویژه مناطقی که درگیر برنامه ریزی و حافظه فعال که به عنوان حافظه کوتاه مدت نیز شناخته می شود هستند، به رشد و بلوغ اتصالات خود تا بیست سالگی ادامه می دهند.
بیشتر بخوانید: مقاله ای در مورد مفهوم خواب
