SINAPTOGENESI NEL SNC

Analizzando la corteccia visiva e la corteccia prefrontale possiamo notare come lo sviluppo della sinaptogenesi delle diverse aree della corteccia cerebrale umana non è uniforme; in particolare la corteccia prefrontale nell'uomo è la più lenta a svilupparsi.

Fasi della sinaptogenesi:
1. bassa densità;
2. fase esplosiva dipendente dall'esperienza e rimodellamento (i contatti sinaptici vengono ridistribuiti, da un numero maggiore ne vengono eliminati alcuni) dei circuiti con maturazione della funzione;
3. rimodellamento minore continuano a maturare le funzioni;
4. pubertà e cristallizzazione;
5. invecchiamento.
 
RIEPILOGO

Abbiamo visto che lo sviluppo del sistema nervoso richiede:
La specificazione del destino delle aree, del destino delle singole unità (cellule neuronali e gliali), la formazione delle vie di connessioni tra neurone e neurone e delle sinapsi. Questi passaggi non esauriscono il processo di sviluppo, infatti la maturazione funzionale richiede anche il completamento della mielinizzazione degli assoni e la maturazione della sinapsi. Questi due passaggi sono spesso gli ultimi del processo di maturazione e quindi i passaggi limitanti per l'ottenimento di una funzionalità pari a quella dell'adulto.

STADIO 6: formazione della mielina lungo le vie nervose.

Il processo di formazione della mielina avviene in due stadi parzialmente sovrapposti.

Studi effettuati sul sistema nervoso centrale hanno mostrato che in un primo stadio gli oligodendrociti vanno incontro a proliferazione e differenziamento, a cui segue un secondo stadio in cui gli oligodendrociti differenziati producono gli avvolgimenti mielinici degli assoni che costituiscono la guaina mielinica vera e propria. Gli oligodendrociti, oltre a formare la mielina, hanno anche effetti sullo sviluppo assonale che permettono di posizionare i canali ionici nell'assone in modo da ottimizzare la trasmissione dei potenziali d'azione in presenza della guaina mielinica. Gli oligodendrociti producono infatti fattori capaci di indurre il raggruppamento dei canali sodio voltaggio-dipendenti ai nodi di Ranvier necessario per la conduzione saltatoria
del potenziale di azione tipica degli assoni mielinizzati.

Gli oligodendrociti sono quindi responsabili dello sviluppo delle due strutture principali necessarie per la conduzione saltatoria dei potenziali d'azione: la guaina mielinica e i nodi di Ranvier.

In quale fase dello sviluppo avvengono i processi di mielinizzazione? La fase dello sviluppo nel corso della quale la mielinizzazione è prominente è tra la metà della gestazione e il secondo anno di vita.

Giustifica gran parte del massiccio aumento di peso del cervello in questo periodo (anche se parte dalla 12° settimana e termina verso i 40 anni). Lo studio della mielinizzazione nell'uomo avviene per mezzo di tecniche istologiche e, in maniera non invasiva, attraverso la risonanza magnetica.

Gli studi sui processi di mielinizzazione nel bambino che hanno utilizzato la RM hanno dato risultati in buon accordo con i precedenti studi istologici, e hanno portato alla formulazione di cinque regole generali per la mielinizzazione seguite, con qualche eccezione, nella maggior parte delle vie nervose:
1) le parti prossimali delle vie nervose (le più vicine al punto di inizio della via) mielinizzano prima delle parti
distali,
2) le vie sensoriali mielinizzano prima delle vie motorie,
3) le strutture al centro del telencefalo maturano prima dei poli emisferici,
4) le vie di proiezione primarie quali ad esempio la via corticospinale piramidale mielinizzano prima delle vie associative.
5) i poli occipitali mielinizzano prima dei poli fronto-temporali.
Le vie intracorticali e il corpo calloso si mielinizzano molto più lentamente, con un processo che inizia dai primi mesi di vita postnatale e dura oltre dieci anni.

Le ultime tra le zone corticali a mielinizzarsi sono le aree frontali antero-laterali e il lobo infero-parietale che iniziano il lungo processo di mielinizzazione dopo il primo anno di vita e lo terminano ben oltre i dieci anni di vita.

Queste aree associative sono quelle in cui i processi di mielinizzazione si protraggono per maggior tempo nell'intero sistema nervoso.

Quanto dei processi che abbiamo esaminato è controllabile dall'ambiente esterno?

L'ambiente esterno è rappresentato dalle interazioni biochimiche dell'embrione con il mezzo in cui è immerso, e, dal momento in cui i circuiti nervosi iniziano ad essere funzionali, l'ambiente esterno è anche codificato dall'attività elettrica dei neuroni. Alterazioni di questi fattori possono alterare lo sviluppo del sistema nervoso.

Abbiamo visto che i processi di sinaptogenesi e di mielinizzazione si protraggono ben oltre la nascita.

L'influenza dell'ambiente e dell'esperienza sulla formazione e rimozione dei contatti sinaptici è presente quindi per gran parte dello sviluppo postnatale e, per alcune funzioni, è documentabile anche dopo l'adolescenza.