Neurulation et développement du système nerveux
La neurulation et le développement du système nerveux décrivent comment l'ectoderme embryonnaire donne naissance au cerveau, à la moelle épinière et au système nerveux périphérique. Le processus débute lorsque des signaux provenant de la notochorde sous-jacente induisent la formation d'une plaque neurale, qui se plie et fusionne pour former un tube neural ; ce tube se régionalise ensuite en les principales divisions cérébrales et la moelle épinière, tandis qu'une population migratrice appelée crête neurale se disperse pour constituer une grande partie du système nerveux périphérique et autonome.
Definition
La neurulation est le processus embryonnaire par lequel la plaque neurale est façonnée, pliée et fusionnée pour former le tube neural, le primordium du système nerveux central ; le développement du système nerveux étend ce processus à la structuration du cerveau et de la moelle épinière, ainsi qu'au système nerveux périphérique dérivé de la crête neurale.
Scope
Ce domaine oriente le lecteur sur la séquence allant de l'induction neurale à la fermeture du tube neural, la régionalisation cérébrale, la structuration de la moelle épinière, la migration de la crête neurale et la formation des nerfs périphériques et autonomes. Il s'agit d'une référence éducative sur l'anatomie développementale et les mécanismes moléculaires fondamentaux du système nerveux précoce, et non d'un guide pour le diagnostic ou la prise en charge des affections congénitales.
Sub-topics
Key concepts
- Induction neurale par la notochorde et le nœud
- Plaque neurale, plis neuraux et gouttière neurale
- Neurulation primaire versus secondaire
- Fermeture du tube neural à des sites discrets
- Structuration antéropostérieure et dorsoventrale
- Vésicules cérébrales et moelle épinière
- Crête neurale et ses dérivés
- Progéniteurs neuraux et neurogenèse
Mechanisms
Après la gastrulation, la notochorde et le nœud induisent l'ectoderme sus-jacent à devenir du neuroectoderme, formant la plaque neurale. La plaque s'allonge et ses bords latéraux s'élèvent sous forme de plis neuraux qui convergent et fusionnent pour créer le tube neural, un processus entraîné par des changements coordonnés de la forme cellulaire, la constriction apicale et l'extension convergente. Le tube se ferme de manière régionalement échelonnée, laissant des ouvertures transitoires (neuropores) aux extrémités crâniale et caudale. Une fois fermé, des gradients de molécules de signalisation structurent le tube le long de ses axes et il se dilate crânialement en vésicules cérébrales. Les cellules de la marge dorsale des plis se délaminent en crête neurale et migrent largement pour former des neurones périphériques et autonomes, des cellules gliales et des dérivés non neuraux. Les progéniteurs neuroépithéliaux et gliaux radiaux proliférants génèrent ensuite les neurones et les cellules gliales du système nerveux central.
Clinical relevance
Les échecs de ces étapes développementales sont à l'origine d'un groupe reconnu d'anomalies congénitales du système nerveux, notamment les anomalies du tube neural telles que l'anencéphalie et le spina bifida. La compréhension de la séquence normale clarifie pourquoi et quand de telles anomalies surviennent et fournit le contexte anatomique et embryologique pour les sciences de la santé ; cette entrée décrit la biologie du développement et ne constitue pas une base pour un diagnostic ou un traitement individuel.
Epidemiology
Les anomalies du tube neural comptent parmi les malformations congénitales structurelles les plus courantes du système nerveux central dans le monde, leur fréquence variant selon la géographie, le contexte génétique et les facteurs nutritionnels ; le statut en folates périconceptionnel est un modificateur de risque bien documenté au niveau de la population.
History
L'étude de la neurulation est née de l'embryologie expérimentale classique, incluant la démonstration de l'induction neurale par l'organisateur dorsal au début du XXe siècle. Les travaux du XXe siècle ont cartographié les mouvements morphogénétiques de la fermeture du tube neural et les contributions de la crête neurale, tandis que l'embryologie moléculaire a ensuite identifié les voies de signalisation et les facteurs de transcription qui structurent le système nerveux en développement.
Key figures
- Thomas M. Jessell
- Andrew J. Copp
- Roberto Mayor
- Nicole Le Douarin
Related topics
Seminal works
- jessell-2000
- nikolopoulou-2017
- mayor-2013
Frequently asked questions
- Quelle est la différence entre la neurulation et le développement du système nerveux ?
- La neurulation fait spécifiquement référence à la formation du tube neural à partir de la plaque neurale ; le développement du système nerveux est la séquence plus large qui inclut également la régionalisation cérébrale, la structuration de la moelle épinière, la migration de la crête neurale et la formation des nerfs périphériques et autonomes.
- D'où provient le système nerveux périphérique ?
- Une grande partie du système nerveux périphérique et autonome provient de la crête neurale, une population de cellules migratrices qui se délaminent des plis neuraux dorsaux, plutôt que du tube neural lui-même.