lang=hu|250px|bélyegkép|jobbra|Négyhetes emberi embrió agya. Az idegrendszer a külső csíralemez származéka. Ebből alakul ki a velőcső, majd a velőcső elülső részén a három agyhólyag, amelyekből az agy, a velőcső többi részéből a gerincvelő fejlődik. A velőcsőtől külön maradó ganglionlécből az idegdúcok és a mellékvese velőállománya fejlődnek ki. Ez a rész egy rövid, vázlatos áttekintését adja az emberi idegrendszer egyedfejlődésének. Segítséget nyújt az idegrendszer különböző részei egymáshoz való viszonyának megértéséhez és felidézéséhez. Sok esetben arra is magyarázattal szolgál, hogy a különböző idegpályák hogyan jutnak be a szürkeállomány központi részeibe.

Az emberi idegrendszer részei és funkciói

Korai fejlődés Az idegrendszer képződése előtt az embrióban három sejtréteg differenciálódik. A legbelső réteg a belső csíralemez (endoderma), amelyből a gyomor-béltraktus, a tüdők és a máj képződik. A középső csíralemez (mesoderma) származékai az izomszövet, a kötőszövet, és az érrendszer. A harmadik, legkülső réteg, a külső csíralemez (ectoderma), hengerhámból áll, és ebből származik az egész idegrendszer. A fejlődés harmadik hete során az ectoderma az embrió háti felszínén a velőlemezt (lamina neuralis) alkotja. A velőlemezen kialakul egy hosszanti velőbarázda (sulcus neuralis), majd mindkét szélén létrejön a velősánc (plica neuralis). A kétoldali velősánc összeolvad és létrejön a velőcső (tubulus neuralis). Később a velőcső besüllyed a külső csíralemez ectoderma felszíne alá. Miközben a velőlemez betüremkedik a velőbarázda képzésére, a velőlemez oldalsó szélét képező sejtek nem kerülnek be a velőcsőbe, hanem egy ectodermalis csíkot a ganglionlécet (crista neuralis) képezik. Ezekből alakulnak ki az idegdúcok és a mellékvese velőállománya. A velőcső elülső végén a sejtek szaporodása a velőcső kitágulását eredményezi, és kialakul három elsődleges agyhólyag: az előagy hólyag (prosencephalon), a középagy hólyag (mesencephalon), és az utóagy hólyag (rhombencephalon). A cső többi része megnyúlik, kisebb átmérőjű marad, és a gerincvelőt képezi. A velőcsőben a sejtek további differenciálódását az egyik sejtcsoportnak egy másik sejtcsoporttal kialakuló induktív kölcsönhatásai hozzák létre.

A gerincvelő fejlődése A velőcső fala magas, egyrétegű, többmagsoros hengerhámból áll, amelynek sejtjeit matrix sejteknek nevezik. Ezek ismételt osztódásai a velőcső hosszának és átmérőjének növekedését eredményezi. Az esetenként képződő korai neuroblastok a perifériára vándorolnak és a zona intermediát alkotják. Ebből képződik a gerincvelő szürkeállománya. A neuroblastok nyúlványokat növesztenek és létrehozzák a zona marginalist. Ebből fejlődik a gerincvelő fehérállománya. Eközben a matrix sejtekből a neuroglia astrocyta és oligodendrocyta sejtjei is létrejönnek. A microglia sejtek a környező mesenchymából vándorolnak be az erek mentén. Az ependyma sejtek a velőcső üregét határoló a matrix sejtekből alakulnak ki. A velőcső ürege beszűkül, és egy dorsoventralis hossztengelyű rést alkot, amelynek oldalfalai vastagok, de ventralisan és dorsalisan egy vékony fenéklemez és egy vékony tetőlemez határolják. A velőcső oldalfalának intermedier zónája egy széles elülső megvastagodást, a bazális lemezt, és egy kisebb hátsó megvastagodást, az alaris lemezt hozza létre. A bazális lemez neuroblastjaiból alakulnak ki a szürkeállomány elülső oszlopának motoros sejtjei, míg az alaris lemez neuroblastjaiból a hátsó oszlop érző sejtjei jönnek létre.

A motoros neuronok további fejlődése A motoros neuronok medialis csoportja nagy multipolaris mozgató sejteket alkot, amelyeknek axonja az elülső felszínén kilép a gerincvelőből és ellátja a test izomzatát (radix anterior (motoria)) nervi spinalis. A neuronok lateralis csoportjából olyan axonok indulnak ki, amelyek kilépnek a gerincvelő elülső felszínén, mint preganglionaris autonóm rostok.

Az érző pályarendszer első afferens neuronjának fejlődése A pályarendszer első neuronjának sejttestei a gerincvelőn kívül helyezkednek el és a ganglionlécből származnak. Néhány sejt neuroblastokká differenciálódik. Minden neuroblast két nyúlványt bocsát ki: A perifériás nyúlványok lateralis irányba nőnek ki, és az érző idegrostokra jellemző axonokká válnak. A centrális nyúlványok benőnek a fejlődő gerincvelő hátsó részébe, és vagy a szürkeállomány hátsó szarvában végződnek, vagy felszállnak a fehérállományon keresztül a magasabb agyi központok egyikéhez. Ezeknek a centrális nyúlványoknak az együttesét nevezzük radix posterior (sensoria) nervi spinalisnak. A perifériás nyúlványok csatlakoznak az elülső gyökérhez, és együttesen képezik a nervus spinalist. A ganglionléc sejtjeinek egy részéből a capsularis vagy satellita sejtek képződnek.

Az érző neuronok további fejlődése a szürkeállomány hátsó oszlopában Azok a neuroblastok, amelyek beléptek az alaris lemezbe, nyúlványokat fejlesztenek, amelyek belépnek a gerincvelő azonos oldalának marginalis zónájába (fehérállomány) , és vagy magasabb szintre szállnak fel, vagy alacsonyabb szintre szállnak le. Más idegsejtek a gerincvelő ellenoldalához küldenek nyúlványokat, ahol azok fel- vagy leszállnak változó távolságokra.

Az agyhártyák fejlődése és a gerincvelő viszonya a gerinchez A pia mater, az arachnoidea mater, és a dura mater a velőcsövet körülvevő mesenchymából (sclerotom) fejlődnek ki. A pókhálóhártya alatti tér (spatium subarachnoideum) a mesenchymában képződő üregként jön létre, amely cerebrospinalis folyadékkal töltődik fel. A fogazott szalagot (ligamentum denticulatum) a mesenhyma tömöttebbé váló részei hozzák létre. Az intrauterin élet első két hónapjában a gerincvelő olyan hosszú, mint a gerinc. Ezután a fejlődő gerinc gyorsabban nő, mint a gerincvelő úgy, hogy születéskor a gerincvelő alsó vége a harmadik ágyéki (lumbalis) csigolya magasságában van. Felnőttben a gerincvelő alsó vége az első lumbalis csigolya teste alsó szélének szintjében van. A gerinc és a gerincvelő aránytalan hossznövekedése azt eredményezi, hogy a gerincvelő elülső és hátsó gyökerei a gerincvelő első ágyéki szelvénye alatt a gerinccsatornában leszállnak ahhoz, hogy elérjék a kilépésüknek megfelelő csigolyaközti lyukakat (foramen intervertebrale). Emellett a pia mater, amely a gerincvelő coccygealis végét a farkcsonthoz rögzítette, ezzel lefelé nyúlik, mint karcsú, rostos köteg a gerincvelő alsó végétől a farkcsontig, és a filum terminalét alkotja. A gerincvelői idegek ferdén lefutó elülső és hátsó gyökerei és a filum terminale, amelyek így elfoglalják a gerinccsatorna alsó végét, együttesen alkotják a cauda equinát. Előbbiek alapján megérthettük, hogy a cauda equina miért ér le a subarachnoidealis téren belül, egészen a második sacralis csigolya szintjéig. Ez az a terület, a gerincvelő alsó végének szintje alatt, ahol a gerinccsapolást (lumbalpunctiót) el lehet végezni. A végtagkezdemények kifejlődése a negyedik hónapban és ehhez a további érző és motoros neuronok differenciálódása azt eredményezi, hogy a gerincvelő a cervicalis és a lumbalis szakaszokon megvastagszik, és kialakul az intumescentia cervicalis és az intumescentia lumbalis.

Az agy fejlődése Amikor a velőcső bezáródott, a három elsődleges agyhólyag – az előagy hólyag, a középagy hólyag, és az utóagy hólyag – befejezi a fejlődését. Az előagy hólyagból alakul ki az előagy (prosencephalon), a középagy hólyagból képződik a középagy (mesencephalon), és az utóagy hólyagból jön létre az utóagy (rhombencephalon). Az ötödik hétre az előagy és utóagy hólyagok két másodlagos hólyagra oszlanak. Az előagy hólyag képezi (1) a (telencephalont), a kezdetleges agyfélteke telepekkel, és (2) a köztiagy(diencephalon), amelyen kifejlődnek a szemserlegek. Az utóagy hólyagból alakul ki (1) a (metencephalon), a későbbi híd és kisagy, és a myelencephalon, azaz a nyúltvelő (medulla oblongata) . A kamrarendszer alapjai ezzel kialakultak. Mindkét agyfélteke ürege a (ventriculus lateralis). A köztiagy (diencephalon) ürege a (ventriculus tertius). A középagy állományának növekedésével a középagy hólyag ürege beszűkül és az (aqueductus cerebrit; Sylvius-féle csatornát) képezi. Az utóagy hólyag ürege a (ventriculus quartust) alkotja, amely folytatólagosan összefügg a gerincvelő központi csatornájával (canalis centrális). Az oldalsó agykamrák a harmadik agykamra üregével a Monro-féle kamraközti nyílásokon keresztül közlekedik. A kamrarendszert és a gerincvelő központi csatornáját ependyma béleli, és gerincvelői folyadék (liquor cerebrospinalis) tölti ki. (A legkorábbi fejlődési stádiumokban a kamrarendszert kitöltő cerebrospinalis folyadék még nincs közvetlen kapcsolatban a subarachnoidealis térben lévő folyadékkal.) A fejlődés korai szakaszában az embrió még lapos képződmény (embriópajzs), és a velőcső egyenes. Később a tarkóhajlat és a farki hajlat kialakulásával a velőcső is görbültté válik.

Nyúltvelő (medulla oblongata; myelencephalon) Az utóagy hólyag falai kezdetben, a velőcsőben látható jellegzetes elrendezést mutatják, egy elülső megvastagodással, a bazális lemezzel, és egy hátsó megvastagodással, az alaris lemezzel, amelyeket egymástól a (sulcus limitans) választ el. A fejlődés előrehaladtával az oldalsó falak lateralis irányba mozognak (mint egy szétnyíló markolókanál) a felsőbb szinteken a kitáguló negyedik agykamránál. Ennek eredményeként az alaris lemezek oldalra kerülnek a basalis lemezektől. A bazális lemez neuronjai alkotják a [IX.], [X.], [XI.] és [XII.] agyidegek motoros magjait, amelyek a negyedik agykamra aljzatában (fossa rhomboidea helyezkednek) el a sulcus limitanstól medialisan. Az alaris lemez neuronjai adják az [V.], [VIII.], [IX.] és [X.] agyidegek érző magjait és a (tuberculum gracile) és a (tuberculum cuneatum) magjait. Az alaris lemez más sejtjei ventrolateralis irányba vándorolnak és az olajka magvait (nuclei olivares) képezik. A tetőlemez szétfeszül egy vékony ependymális szövetréteggé. A tetőlemez külső felszínével érintkező vascularis mesenchyma képezi a pia matert, és a két réteg együtt alkotja a tela choroideát. A tela choroidea érgomolyagai benyomulnak a negyedik agykamrába és a (plexus choroideust) képezik. A negyedik és az ötödik hónap között a tetőlemez helyenként felszívódik, így alakul ki a kétoldali páros (apertura lateralis ventriculi quarti) (foramina Luschka), és a középső (apertura mediana ventriculi quarti) (foramen Magendie). Ezek a fontos nyílások teszik lehetővé, hogy az agykamrákban termelődő cerebrospinalis folyadék kijuthasson a pókhálóhártya alatti (subarachnoidealis) térbe.

A híd (pons; pars ventralis metencephali) A híd (pons) a metencephalon elülső részéből alakul ki, de sejteket kap a myelencephalon alaris részéből is. A bazális lemez neuronjai alkotják az [V.], [VI.], és [VII.] agyidegek motoros magjait. Az alaris lemezek neuronjai képezik az [V.] agyideg fő érző magját, a [VII.] agyideg érző magját, és a [VIII.] agyideg (vestibularis és cochlearis) magjait; szintén ezek alkotják a híd magvait (nuclei pontis).

A kisagy (cerebellum; pars posterior metencephali) A kisagy (cerebellum) a metencephalon alaris lemezének hátsó részéből képződik.