Как се формира бебешкият мозък през бременността?

Човешкият мозък е най-сложното устройство за обработка на информация, съществувало някога. Начинът, по който той се формира още от утробата, е едно от най-невероятните неща на света. Всичко започва от една клетка, чието потомство формира мозъка. Учените казват, че самото съществуване на такава клетка е едно от най-големите чудеса – толкова изумително, че всеки ден и час, докато сме будни и се движим, би трябвало да говорим един на друг единствено за нея с несекващо удивление.

 

Как започва формирането на мозъка у ембриона?

След сливането на яйцеклетката и сперматозоида, оплодената клетка започва бързо да се умножава, докато ембрионът придобие вид на малка черница. Така се нарича и една от ранните фази на развитието му – морула, което от латински се превежда като „черница“. Първото решение на морулата е чисто практическо: трябва да се определи коя част ще бъде тялото на бебето и коя – неговият подслон. Това става много бързо. Определени клетки имат задачата да изградят въпросният подслон, създавайки плацентата и пълният с течност балон, в който ембрионът ще плува – амниотичния сак. Други клетки пък имат задължението да изградят ембриона, създавайки възел от тъкани, наречен вътрешна клетъчна маса.

Именно тази вътрешната клетъчна маса притежава една клетката, от която предстои да се развие мозъкът. И началото му е с размера на точката, с която завършва това изречение.

Ако можехме да видим плуващия ембрион в действие, щяхме да забележим, че вътрешната клетъчна маса всъщност гъмжи от клетки, които бясно се движат. Клетките се подреждат в три слоя, наподобявайки сандвич. Долното хлебче, наречено ендодерма, ще даде началото на повечето клетъчни системи, които ще бъдат част от органите и кръвоносните съдове на бебето. Средният слой – мезодермата – ще формира костите, мускулите, кръвта, както и различни съединителни тъкани. Горното хлебче е ектодермата. От нея ще произлязат кожата, косата, ноктите и нервната система. Именно тук е и невероятната малка клетка, която ще даде началото на развитието на мозъка.

Формиране на невралната тръба

Ако можехме да погледнем още по-отблизо, щяхме да видим най-фината линия от клетки, разположена над центъра на хлебчето. Под нея се формира цилиндър с формата на дънер и започва да се издължава – това е невралната тръба. От цилиндъра ще е развие гръбначният стълб, като горният му край ще бъде мозъка на бебето.

От ключово значение е невралнтата тръба да се развие както трябва. Ако това не се случи, оформящото се човече може да има незатворена задна стена на гръбначния стълб в долната му част – дефект, известен като „спина бифида“. Възможни са и други малоформации, свързани с този процес, затова на всяка бременна жена настойчиво се препоръча да приема фолиева киселина – тя помага именно за правилното формиране на невралната тръба и в двата й края. При жените, които приемат фолиева киселина в периода около зачеването и по време на първите няколко седмици от бременността, вероятността за увреждания на невралната тръба намалява със 76% в сравнение с онези, които не са я приемали. Ето защо – това е първото нещо, което майките могат да направят, за да стимулирате развитието на мозъка на бебето.

Формиране на мозъчните клетки

За щастие, мозъците на повечето бебета се развиват напълно нормално. Краят на невралната тръба, който дава началото на мозъка, продължава своя проект, изграждайки групи от клетки, които изглеждат като сложни коралови формации. Те са в основата на мозъчните структури. Още преди края на първия месец малката единична клетка вече се е превърнала в силна армия, съставена от милиони клетки.

Мозъкът не се формира в изолация, разбира се. В ранните фази от развитието си – около 4-тата седмица, ембрионът временно развива структура, подобна на хрилете на рибите. Те скоро се превръщат в лицеви мускули и в структурите на гърлото, които по-късно ще позволят на детето да започне да говори. След това ембрионът развива нещо като къса опашка, която обаче бързо се реабсорбира.

Човешкото развитие има дълбоки еволюционни корени и е чудо, което споделяме с всички други бозайници на планетата. С изключение на едно в него. Групите от клетки в края на невралната тръба ще се превърнат в огромен мощен супермозък, забележително голям на фона на тялото. Тази масивна структура е съставена от деликатна мрежа от клетки, през които прескачат електрически импулси. Два вида клетки са от особена важност. Първият тип – глиалните – съставят около 90% от мозъчните клетки в главата на бебето. Те придават структурата на мозъка и помагат на невроните правилно да обработват информацията. Името им е особено подходящо, защото на гръцки думата означава „лепило“. Вторият тип клетки са невроните. Макар да отговарят за мисленето те са само 10% от общия брой мозъчни клетки.

Как мозъчните клетки се превръщат в мозък?

Ембрионалните клетки стават неврони в процес, наречен неврогенеза. Той протича в първата половина на бременността. Във втората половина – невроните мигрират към региона, където ще останат за постоянно, и започват да се свързват помежду си. Този процес се нарича синаптогенеза.

Мигрирането на клетките може да се сравни с момент, в който група полицейски кучета биват пуснати, за да надушат следите на престъпника. Невроните изоставят своите ектодермални клетки, пропълзяват един към друг, търсейки молекулярни насочващи знаци, спират, изпробват посоки, плъзгайки се безредно из развиващия се мозък. В крайна сметка те спират, когато достигнат дестинация, която може и да е предварително заложена в техните клетъчни главички. Те оглеждат новите си квартири и се опитват да се свържат със съседите си. Когато успеят, се появяват мънички, изпълнени с живот празнини между невронните клетки, които се наричат синапси – оттук и наименованието синаптогенеза. Електрическите сигнали прескачат в тези празни пространства, правейки възможна невронната комуникация. Тази последна стъпка е ключовият момент в развитието на мозъка.

Синаптогенезата е продължителен процес по една лесноразбирама причина – той е изключително сложен. Един-единствен неврон трябва да формира около 15 000 връзки със съседите. Някои неврони трябва да формират повече от 100 000 връзки. Това означава, че мозъкът на бебето трябва да създава удивителния брой от 1,8 милиона нови връзки за секунда, така че да имаме накрая един напълно завършен мозък. Много от невроните не завършват процеса – те просто умират.

Дори при тази невероятна скорост бебешките мозъци никога не успяват да се формират напълно до момента на раждането. Около 83% от синаптогенезата продължава след като малкото човече се появи на бял свят.

Удивителното е, че мозъкът на момиченцето няма да бъде напълно развит чак до първите години след навършването на 20 години, а при момчетата е нужно още повече време. При хората мозъкът последен приключва развитието си. А целта на този невероятно бърз, а същевременно смущаващо бавен, процес на формиране е изграждането на функциониращ мозък, който може да получава и отвръща на сигнали.

 

Статията е базирана на книгата „Правилата на бебешкия мозък“ на Джон Медина, молекулярен биолог със специални интереси в изолацията и характеризирането на гените, участващи в развитието на човешкия мозък. В България книгата достига до читателите благодарение на издателство „Изток-Запад“.

Вижте още:

Тръшкането, нервните изблици и детския мозък – какво се случва?

Бременност с близнаци – 50 факта, за които може би не знаете

5 признака, че детето ви преживява бебешки пубертет

Колко е голямо бебето през различните седмици от бременността?