Régionalisation du cerveau et formation des vésicules

La régionalisation du cerveau est la structuration du tube neural crânien en territoires distincts qui deviendront les principales divisions du cerveau. Peu après sa fermeture, le tube rostral se dilate en trois vésicules primaires, le prosencéphale, le mésencéphale et le rhombencéphale, qui se subdivisent ensuite en cinq vésicules secondaires dont les parois donnent naissance aux hémisphères cérébraux, au diencéphale, au mésencéphale, au pont et au cervelet, et à la moelle allongée.

Definition

La régionalisation du cerveau et la formation des vésicules est le processus par lequel le tube neural crânien acquiert des identités antéropostérieures et dorsoventrales distinctes et se dilate en trois vésicules cérébrales primaires (prosencéphale, mésencéphale, rhombencéphale), puis en cinq vésicules secondaires qui préfigurent les principales divisions du cerveau.

Scope

Cet article traite de l'émergence des vésicules cérébrales primaires et secondaires, de la structuration antéropostérieure et dorsoventrale qui attribue l'identité régionale, du rôle des centres de signalisation locaux tels que l'organisateur isthmique, et de la prolifération des progéniteurs neuronaux qui édifie la paroi cérébrale. Il s'agit d'une référence éducative en anatomie du développement, et non d'une directive clinique.

Key concepts

• Vésicules cérébrales primaires
• Vésicules cérébrales secondaires
• Structuration antéropostérieure
• Organisateur isthmique (mésencéphalo-rhombencéphalique)
• Rhombomères et expression des gènes Hox
• Structuration dorsoventrale
• Progéniteurs neuronaux et zone ventriculaire
• Flexions céphaliques

Mechanisms

L'identité régionale le long du tube neural crânien est établie par des signaux gradués et localisés. Des centres de signalisation, notamment la crête neurale antérieure (anterior neural ridge), la zona limitans intrathalamica et l'organisateur isthmique à la frontière mésencéphalo-rhombencéphalique, sécrètent des facteurs qui structurent le neuroépithélium adjacent et établissent des frontières entre les territoires. Dans le rhombencéphale, des segments transitoires appelés rhombomères se forment avec une expression imbriquée de gènes Hox qui confère une valeur positionnelle. Le long de l'axe dorsoventral, des signaux opposés provenant des régions du toit et du plancher spécifient les types cellulaires dorsaux et ventraux. Au fur et à mesure que la structuration progresse, le tube rostral se dilate en vésicules primaires puis secondaires, et les progéniteurs en prolifération dans la zone ventriculaire génèrent les neurones et les cellules gliales qui épaississent les parois des vésicules, tandis que des flexions courbent le cerveau en élongation à l'intérieur de la tête.

Clinical relevance

Les perturbations de la structuration du prosencéphale sont associées à des malformations de la ligne médiane et des divisions du cerveau, telles que l'holoprosencéphalie, où le prosencéphale ne parvient pas à se séparer en hémisphères appariés. Cet article décrit l'anatomie développementale normale à titre informatif et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.

History

La description du cerveau en développement en trois et cinq vésicules est un cadre établi de longue date en embryologie descriptive. L'ère moléculaire a ajouté le concept d'organisateurs locaux, dont le plus influent est l'organisateur isthmique à la frontière mésencéphalo-rhombencéphalique, et a clarifié la manière dont l'expression segmentaire des gènes structure le rhombencéphale, comme synthétisé dans les revues modernes.

Key figures

• Wolfgang Wurst
• Laure Bally-Cuif
• Wieland B. Huttner

Seminal works

• wurst-2001
• florio-2014

Frequently asked questions

Quelles sont les trois vésicules cérébrales primaires ?

Le prosencéphale (cerveau antérieur), le mésencéphale (cerveau moyen) et le rhombencéphale (cerveau postérieur) ; ceux-ci se subdivisent ensuite en cinq vésicules secondaires qui préfigurent les principales divisions du cerveau.

Qu'est-ce que l'organisateur isthmique ?

C'est un centre de signalisation localisé à la frontière mésencéphalo-rhombencéphalique qui sécrète des facteurs de structuration pour organiser l'identité du mésencéphale adjacent et du rhombencéphale antérieur.