Embryologie.pdf

# Neurulatie en de ontwikkeling van de neurale buis Neurulatie is het embryonale proces dat leidt tot de vorming van de neurale buis, de voorloper van het centrale zenuwstelsel [2](#page=2). ### 1.1 Indeling van het zenuwstelsel Het zenuwstelsel kan structureel en functioneel worden ingedeeld. Structureel onderscheidt men het centrale zenuwstelsel (CZS: hersenen en ruggenmerg) en het perifere zenuwstelsel (PZS: alles buiten het CZS, inclusief hersenzenuwen, ruggenmergzenuwen, autonome zenuwen en het enterisch zenuwstelsel). Functioneel is er het somatische zenuwstelsel, dat de huid en skeletspieren innerveert (zowel motorisch als sensorisch), en het visceraal zenuwstelsel (ook wel autonoom zenuwstelsel genoemd), dat de ingewanden, gladde spierweefsels en klieren innerveert, onderverdeeld in orthosympaticus en parasympaticus [1](#page=1). Cellen zijn georganiseerd in drie lagen: ectoderm (buitenste laag, vormt huid, CZS, deel PZS), mesoderm (middelste laag, vormt skelet, spieren, circulatoir en urogenitaal systeem) en endoderm (binnenste laag, vormt maag-darmtractus en ademhalingstractus). Het neuro-ectodermale ectoderm transformeert tot een neurale plaat, waarna een neurale groeve en uiteindelijk de neurale buis ontstaan [1](#page=1). ### 1.2 Bestemming van het ectoderm: neurulatie Neurulatie vindt plaats tussen dag 19 en 22 van de embryonale ontwikkeling. Na de regressie van de primitieve streep (dag 17-19), vormt zich een verdikte neurale plaat in het ectoderm, craniaal van de primitieve knoop. Deze vorming wordt geïnduceerd door de chorda dorsalis. De ectodermale cellen differentiëren tot een dikke laag neuro-epitheliale cellen, het neuroectoderm. De neurale plaat vormt zich eerst craniaal en differentieert in een craniaal-naardate-caudale richting [1](#page=1) [2](#page=2). In week 4 vouwt de neurale plaat zich om de neurale buis te vormen, die de voorloper van het CZS is. Deze ontwikkelt zich rostraal tot de hersenen en caudaal tot het ruggenmerg. De uiteinden van de neurale buis worden neuropori genoemd; de anterieure sluit op dag 24 en de posterieure op dag 26, ter hoogte van somiet 31 (S2). Het lumen van de neurale buis verdwijnt in het ruggenmerg, terwijl het in de hersenen en hersenstam de ventrikels vormt. De laterale wanden van de neurale plaat geven aanleiding tot de neurale kamcellen, die belangrijke structuren in het embryo vormen. Op 4 weken is de primaire neurale buis volledig gesloten [2](#page=2). #### 1.2.1 De chorda dorsalis (het notochord) Het notochord is een kenmerkende structuur van chordadieren en speelt een essentiële rol in de ontwikkeling van gewervelden. Het fungeert als bron van middellijn signalen die omliggende weefsels organiseren en dient als een belangrijk skeletelement in het embryo [2](#page=2). #### 1.2.2 Samenvatting * **Primaire neurulatie:** Vorming van de neurale buis uit de neurale plaat [3](#page=3). * **Ontwikkelingsrichting:** Craniaal-naar-caudaal [2](#page=2). * **Resultaat:** Vorming van de neurale buis, voorloper van CZS [2](#page=2). * **Neuropori:** Anterieure sluiting op dag 24, posterieure sluiting op dag 26 [2](#page=2). * **Neurale kamcellen:** Ontstaan uit de laterale wanden van de neurale plaat [2](#page=2). ### 1.3 Secundaire neurulatie Secundaire neurulatie vindt plaats tussen dag 20 en 40 en betreft de vorming van het neurale buisgedeelte vanuit de staartknop. Het caudaal deel van het ruggenmerg, onder S2, ontwikkelt zich uit het gastrulatie-mesoderm van de caudale eminentie. De caudale eminentie geeft aanleiding tot een solide weefselmassa die zich kanaliseert en aansluit op de neurale buis rond week 6. Caudale niveaus van de neurale buis, neurale lijstcellen en somieten ontstaan uit de staartknop [3](#page=3). Secundaire neurulatie omvat de verdichting van centrale staartknopcellen tot een vaste massa, het medullaire koord genoemd. Dit medullaire koord ondergaat cavitatie om een lumen te vormen dat samensmelt met het neuraalkanaal van de craniale neurale buis. De laterale staartknopcellen ondergaan segmentatie om de caudale somieten te vormen. Het caudale uiteinde breidt zich uit in de sacrale, coccygeale en staartregio's. Secundaire neurulatie is voltooid na ongeveer 8 weken [3](#page=3). ### 1.4 Ontwikkeling van de hersenblaasjes en hersenbuigingen Rond dag 28 ontstaan de drie belangrijkste indelingen van de hersenen: het prosencefalon (voorhersenen), mesencefalon (middenhersenen) en rhombencefalon (achterhersenen). Tijdens week 5 vergroot het mesencefalon, en het prosencefalon en rhombencefalon splitsen zich elk in twee delen, wat resulteert in vijf secundaire hersenblaasjes op dag 35. Het prosencefalon splitst zich op in het telencefalon (craniaal, vormt de eindhersenen) en het diecefalon (caudaal, vormt de tussenhersenen) [3](#page=3). --- # Vorming en differentiatie van de hersenblaasjes en het ruggenmerg Dit gedeelte behandelt de overgang van primaire naar secundaire hersenblaasjes, de vorming van hersenbuigingen, en de cytodifferentiatie van de neurale buis en organisatie van het ruggenmerg. ### 2.1 Van primaire naar secundaire hersenblaasjes De neurale buis ondergaat tijdens de ontwikkeling specifieke reorganisaties om de uiteindelijke hersenstructuren te vormen. Rond dag 28 zijn er drie primaire indelingen van de hersenen: het prosencefalon (voorhersenen), mesencefalon (middenhersenen) en rhombencefalon (achterhersenen). Tegen week 5 breidt het mesencefalon zich uit en vindt er een opsplitsing plaats van zowel het prosencefalon als het rhombencefalon. Hierdoor worden de oorspronkelijke drie primaire hersenblaasjes omgezet in vijf secundaire hersenblaasjes [3](#page=3). * **Prosencefalon** splitst zich in: * Telencefalon (craniaal), wat zich ontwikkelt tot de eindhersenen [3](#page=3). * Diecefalon (caudaal), wat zich ontwikkelt tot de tussenhersenen [3](#page=3). * **Rhombencefalon** splitst zich in: * Metencefalon (craniaal), wat zich ontwikkelt tot de achterhersenen [4](#page=4). * Myelencefalon (caudaal), wat zich ontwikkelt tot de medulla oblongata (verlengde merg) [4](#page=4). Binnen elk van deze hersenblaasjes breidt het neuraalkanaal zich uit en vormt het een primitieve ventrikel. Deze primitieve ventrikels vormen uiteindelijk de definitieve ventrikels van het volwassen brein [4](#page=4). ### 2.2 Vorming van hersenbuigingen Tussen week 4 en 8 van de ontwikkeling vouwt de hersenbuis zich op drie specifieke plaatsen, wat leidt tot de vorming van hersenbuigingen. Deze buigingen zijn cruciaal voor de compacte organisatie van de hersenen [4](#page=4). * **Mesencefalische buiging:** Gelegen in het middenhersengebied [4](#page=4). * **Cervicale buiging:** Vindt plaats aan de overgang tussen het myelencefalon en het ruggenmerg [4](#page=4). * **Pontiene buiging:** Vormt zich op de locatie van de toekomstige pons [4](#page=4). Zowel de mesencefalische als de cervicale buigingen resulteren in een dorsaal convexe kromming van de hersenbuis. De pontiene buiging daarentegen is dorsaal concaaf. Tegen week 8 is het metencefalon zodanig teruggevouwen op het myelencefalon dat de initiële structuur significant verandert. De cytodifferentiatie van de neurale buis start in het rhombencefale gebied, zowel craniaal als caudaal [4](#page=4). ### 2.3 Cytodifferentiatie van de neurale buis en differentiatie van het ruggenmerg De neurale buis ondergaat een complex proces van celverdeling en differentiatie om de verschillende weefseltypen van het centrale zenuwstelsel te vormen [4](#page=4). #### 2.3.1 Cytodifferentiatie van de neurale buis De neuro-epitheelcellen in de ventrikelzone van de neurale buis ondergaan snelle proliferatie. Deze delende cellen geven aanleiding tot neurale en gliale celvoorlopers. De eerste golf van cellen die de ventrikelzone verlaten, zijn postmitotische jonge neuronen. Deze neuronen migreren naar buiten en vormen de mantellaag, de tweede laag die zich rond de ventriculaire zone bevindt. Deze mantellaag zal zich ontwikkelen tot de grijze stof van het centrale zenuwstelsel (CZS) [4](#page=4). Nadat de mantellaag is gevormd, beginnen de neurale uitlopers, de axonen, vanuit de neuronen in de mantellaag naar buiten te groeien. Deze uitlopers vormen de marginale laag, de derde laag van de neurale buis. De marginale laag bevat geen neuronale cellichamen en zal zich ontwikkelen tot de witte stof van het CZS. De witte stof krijgt zijn karakteristieke witte kleur door de vorming van vetachtige myelineschedes rond de axonen. Deze myelineschedes worden gevormd door oligodendrocyten in het CZS. Oligodendrocyten ontstaan uit neurale stamcellen in de ventriculaire zone, differentiëren eerst tot oligodendrocytvoorlopercellen, en rijpen vervolgens tot volwassen oligodendrocyten. In het perifere zenuwstelsel (PZS) worden deze myelineschedes gevormd door Schwann-cellen, die afstammen van neurale lijstcellen [4](#page=4) [5](#page=5). De uitlopers van het ependym, de cellen die de wanden van de ventrikels bekleden, vormen de plexus choroideus. Deze structuur is verantwoordelijk voor de productie van hersenvocht, dat de hersenventrikels, het centrale kanaal van het ruggenmerg en de subarachnoïdale ruimte vult. Hersenvocht biedt bescherming en ondersteuning aan de hersenen [5](#page=5). #### 2.3.2 Differentiatie van het ruggenmerg Vanaf het einde van week 4 worden de neuronen in de mantellaag van het ruggenmerg georganiseerd in vier langwerpige platen die langs de gehele lengte van het ruggenmerg lopen [5](#page=5): * Twee dorsale platen, de **alaire platen** [5](#page=5). * Twee ventrale platen, de **basale platen** [5](#page=5). Lateraal worden deze twee platen gescheiden door een groef, de **sulcus limitans**. Dorsaal en ventraal worden de basale en alaire platen verbonden door niet-neurogene structuren: de **dakplaat** en de **vloerplaat** [5](#page=5). De cellen van de ventrale kolommen, gevormd uit de basale platen, ontwikkelen zich tot somatische motorneuronen. Deze neuronen innerveren somatische motorstructuren, zoals de willekeurige spieren van de lichaamswand en de ledematen. Efferente motorneuronen verlaten het ruggenmerg via de ventrale wortels [5](#page=5). De cellen van de dorsale kolommen, gevormd uit de alaire platen, worden associatieneuronen. Zij ontvangen synapsen van afferente vezels van sensorische neuronen uit de dorsale wortelganglia. De axonen van deze associatieneuronen kunnen synapsen vormen met motorneuronen aan dezelfde (ipsilaterale) of tegenovergestelde (contralaterale) zijde van het ruggenmerg, wat essentieel is voor reflexbogen [5](#page=5). In de meeste regio's van het ruggenmerg scheiden zich neuronen af uit de meer dorsale delen van de ventrale kolommen om de **intermediolaterale celkolommen** te vormen. Deze kolommen, vooral in de thoracale en lumbale segmenten, bevatten viscerale motorneuronen die de centrale autonome motorneuronen van het sympathische zenuwstelsel vormen. In de sacrale segmenten vormen de intermediolaterale celkolommen het parasympathische zenuwstelsel. Motorneuronen ontwikkelen zich doorgaans vóór de sensorische elementen [5](#page=5). Samenvattend worden de neuronen binnen de mantellaag georganiseerd in twee ventrale motorische kolommen en twee dorsale sensorische kolommen. De mantellaag vormt de grijze stof, terwijl de marginale laag de witte stof vormt. Intermediolaterale celkolommen vormen zich op ruggenmergniveaus T1-L2 en S2-S4 [6](#page=6). #### 2.3.3 Vorming van spinale zenuwen Spinale zenuwen bestaan uit drie componenten [6](#page=6): * **Dorsale wortel:** Bevat axonen waarvan de cellichamen zich in de dorsale wortelganglia bevinden. Deze wortel is primair sensorisch [6](#page=6). * **Ventrale wortel:** Bevat axonen waarvan de cellichamen zich in de grijze stof van de ventrale ruggenmerg bevinden. Deze wortel is primair motorisch [6](#page=6). * **Viscerale wortel (aanwezig op niveaus met intermediolaterale celkolommen):** Bevat axonen van preganglionaire autonome neuronen die zich vanuit het ruggenmerg verbinden met postganglionaire autonome celcorpora in het perifere zenuwstelsel [6](#page=6). Het gebied waar deze wortels samenkomen en naar buiten uitstrekken, vormt de eigenlijke spinale zenuw. De neuronen van de spinale ganglia ontstaan uit de neurale lijstcellen (crista neuralis) [6](#page=6). #### 2.3.4 Differentiatie van de hersenen De hersenen kunnen grofweg in twee hoofdgedeelten worden ingedeeld: de hersenstam en de hogere centra [6](#page=6). * **Hersenstam:** De craniale voortzetting van het ruggenmerg, bestaande uit het myelencefalon, metencefalon (inclusief de pons) en mesencefalon [6](#page=6). * **Hogere centra:** Structuren die gespecialiseerder zijn en minder duidelijke sporen van ruggenmergachtige organisatie vertonen, zoals het cerebellum (afkomstig uit het metencefalon) en de voorhersenen [6](#page=6). Het metencefalon speelt een rol bij de vorming van zowel de hersenstam als de hogere centra [6](#page=6). #### 2.3.5 Hersenstam - organisatie van kolommen De fundamentele organisatie van alaire en basale kolommen, evenals dorsale sensorische en ventrale motorische wortels, die gezien wordt in het ruggenmerg, is ook terug te vinden in de hersenstam. Deze organisatie wordt echter aangepast doordat sommige neuronen migreren van hun oorspronkelijke locatie om elders kernen te vormen. De hersenstam is gestructureerd in verschillende zones, waaronder de ventrikelzone met prolifererende neuro-epitheelcellen, de mantellaag en de marginale zone [6](#page=6) [7](#page=7). Alle twaalf hersenzenuwen (met uitzondering van delen van zenuw I en II) hebben kernen in de hersenstam. De basale en alaire hersenzenuwkernen zijn georganiseerd in zeven kolommen die specifieke functies ondersteunen. Er worden zes verschillende functies onderscheiden: drie motorische en drie sensorische functies, gerelateerd aan afferente (sensorische) en efferente (motorische) vezels [7](#page=7). * **Motorische functies (basale kolommen):** * Somatisch efferente neuronen: innerveren uitwendige oogspieren en spieren van de tong (CN III, IV, VI, XII) [7](#page=7). * Branchiaal efferente neuronen (speciale viscerale): innerveren gestreepte spieren afgeleid van kieuwbogen (CN V, VII, IX, X). De motorische kern van CN XI (voor de spieren M. trapezius en sternocleidomastoideus) maakt deel uit van deze kolom [7](#page=7). * Visceraal efferente neuronen (algemene viscerale): innerveren parasympathische banen, zoals de sfincter pupillae en ciliaire spieren van de ogen (CN III), gladde spierweefsels (CN IX, X), en klieren van thoracale, abdominale en bekkenorganen [7](#page=7). * **Sensorische functies (alaire kolommen):** * Viscerale afferente neuronen (algemene viscerale): ontvangen impulsen van sensorische receptoren in de wanden van thoracale, abdominale en bekkenorganen (interoceptieve sensorische receptoren) (via CN X) [7](#page=7). * Speciale afferente neuronen: dienen speciale zintuigen, zoals smaak (speciale viscerale afferente, CN VII, IX) en gehoor en evenwicht (speciale somatische afferente, CN VIII) [7](#page=7). * Algemene afferente neuronen (algemene somatische): ondersteunen algemene sensatie over het hoofd en de nek, slijmvlies van mond- en neusholten, en keel (CN V, VII, IX) [7](#page=7). Samenvattend is de organisatie van de kolommen in de hersenstam onderverdeeld in motorische functies (somatisch efferente, branchiaal efferente, visceraal efferente neuronen) en sensorische functies (viscerale afferente, speciale afferente, algemene afferente neuronen) [8](#page=8). #### 2.3.6 Het rhombencefalon De wanden van de neurale buis in het rhombencefale gebied splijten dorsaal open, waardoor de dakplaat uitgerekt en verbreed wordt. De twee zijden van de achterhersenen komen hierdoor in een stompe hoek te liggen. De door de dakplaat bedekte opening heeft in dorsaal aanzicht de vorm van een ruit, met het breedste punt bij de pontiene flexuur. De dorsale rand van de vleugelplaat wordt de rhombische lip genoemd. De dakplaat in het rhombencefale gebied vormt een breed, transparant membraan over de vierde ventrikel [8](#page=8). De basale en alaire kolommen in het rhombencefalon geven aanleiding tot de motorische en associatienuclei van de meeste hersenzenuwen. Uitbreidingen van de alaire kolommen migreren ventraal om de pontiene en olivaire nuclei te vormen. De dunne dakplaat van het rhombencefalon bestaat uit een laag ependym en is bedekt door de goed doorbloede pia mater, wat de tela choroidea vormt [8](#page=8). --- # Ontwikkeling van specifieke hersenregio's Dit onderwerp bespreekt de embryonale ontwikkeling van diverse hersenstructuren, waaronder de hersenstam, het cerebellum, het mesencefalon, het prosencefalon (diencefalon en telencefalon), en de vorming van de hypofyse. ### 3.1 Het myelencefalon: medulla oblongata * Het myelencefalon is het meest caudale deel van de hersenstam en differentieert tot de medulla oblongata, die structureel het meest lijkt op het ruggenmerg [9](#page=9). * De medulla oblongata dient als herberg voor hersenzenuwkernen, fungeert als relaiscentrum tussen het ruggenmerg en hogere hersencentra, en bevat oude zenuwnetwerken die vitale functies zoals ademhaling, hartslag en reflexen reguleren [9](#page=9). ### 3.2 Het metencefalon: pons en cerebellum #### 3.2.1 Vorming van de pons * De pons ontstaat door proliferatie van cellen en vezelbanen aan de ventrale zijde van het metencefalon [9](#page=9). * De pons fungeert als een schakelstation voor signalen tussen het ruggenmerg, de hersenschors en het cerebellum, met massieve axonale banen die voortkomen uit de marginale laag van de basale kolommen [9](#page=9). #### 3.2.2 Vorming van het cerebellum * Het cerebellum ontwikkelt zich tot een centrum voor balans en houdingscontrole [10](#page=10). * De pontiene kernen, gelegen aan de ventrale zijde, geven input van het cerebrum door aan het cerebellum [10](#page=10). * Het cerebellum is afkomstig van de alaire platen van het metencefalon en de rhombische lippen; de rhombische lippen geven aanleiding tot de cerebellaire granula-cellen en dragen bij aan de diepe cerebellaire kernen [10](#page=10). * In het tweede embryonale maand ontmoeten de craniale delen elkaar in de middellijn, waardoor één primordium ontstaat dat de vierde ventrikel bedekt [10](#page=10). * Tegen maand 3 begint het cerebellum dorsaal uit te puilen, wat resulteert in een haltervormige zwelling aan het craniale uiteinde [10](#page=10). * Een transversale groef scheidt het cerebellum in craniale en caudale delen, met het caudale deel (flocculonodulaire lobben) als het meest primitieve deel [10](#page=10). * Het grotere craniale deel, met de mediane zwelling genaamd de vermis, verbindt de brede cerebellaire hemisferen en wordt het dominante deel van het volwassen cerebellum [10](#page=10). * De primaire fissuur, die zich aan het einde van maand 3 verdiept, verdeelt de vermis en hemisferen in een voorste en een middelste lob. Deze lobben worden verder onderverdeeld in kleinere lobben en follia (gegroefde gyri) [10](#page=10). * Het cerebellum bevat twee soorten grijze stof: de interne diepe cerebellaire kernen en de externe cerebellaire cortex [10](#page=10). * Aan elke kant worden vier diepe kernen gevormd: de dentale, globose, emboliforme en fastigiale kernen, via welke alle output van de cerebellaire cortex verloopt [10](#page=10). * De cerebellaire cortex heeft een regelmatige cytoarchitectuur met cellen gerangschikt in lagen [10](#page=10). * De vorming van de diepe kernen en de cortex gebeurt door neurogenese en neuronale migratie. Het neuro-epitheel van het metencefalon produceert ventriculaire, mantel- en marginale lagen [11](#page=11). > **Tip:** De processen van fissuurvorming en follatie zijn cruciaal voor het vergroten van het oppervlak van de cerebellaire cortex, wat essentieel is voor de complexe functies van het cerebellum [10](#page=10). #### 3.2.3 Misvormingen en disfunctie van het cerebellum * Misvormingen kunnen optreden, zoals hypoplasieën (onderontwikkeling), dysplasieën (abnormale weefselontwikkeling) en heteroplasieën (verplaatste cellen) [11](#page=11). * Cerebellaire defecten kunnen worden veroorzaakt door omgevingsgifstoffen en genetische afwijkingen [11](#page=11). * Afwijkingen in het cerebellum resulteren vaak in ataxieën (verstoring van motorische coördinatie) [11](#page=11). * Subtiele ontwikkelingsdefecten in de organisatie van de cerebellaire corticale circuits kunnen leiden tot diverse aandoeningen, waaronder, meest consistent, stoornissen in het autismespectrum [11](#page=11). ### 3.3 Het mesencefalon * Het mesencefalon (middenbrein) bestaat voornamelijk uit witte stof die de voorhersenen verbindt met de achterhersenen en het ruggenmerg [11](#page=11). * Het bevat neuronale centra, waaronder de motorische kernen van de hersenzenuwen III en IV, en een deel van de sensorische nucleus van V (mesencefale trigeminale nucleus) [11](#page=11). * De mesencefale basale platen vormen de rode kernen en de kernen van de oculomotorius [11](#page=11). * De colliculi superior en inferior zijn prominente zwellingen op het dorsale oppervlak van het middenbrein. De colliculi superior ontvangen axonen van de retina en bemiddelen oogreflexen. De colliculi inferior vormen een deel van de perceptuele route voor auditieve informatie van de cochlea naar de hersenhelften [12](#page=12). * Beide colliculi worden gevormd door mesencefale alaarplaatcellen die zich vermenigvuldigen en migreren [12](#page=12). * De primitieve ventrikel van het mesencefalon vormt het cerebrale aquaduct van Sylvius [12](#page=12). * Een ondiepe longitudinale groef op het dorsale oppervlak van het mesencefalon tijdens week 6-12 leidt tot het ontstaan van de corpora bigemina [12](#page=12). #### 3.3.1 Afwijkingen in de ontwikkeling van het mesencefalon: hydrocefalus * Hydrocefalus is een aangeboren aandoening die kan optreden als het hersenvocht (CSV) de aquaduct van Sylvius niet kan passeren, bijvoorbeeld door een blokkade tijdens het foetale leven [12](#page=12). * Een obstructie van de CSV-stroom leidt tot zwelling van de derde en laterale ventrikels, uitzetting van de ventrikels, abnormale verdunning van de hersenschors en uitzetting van de schedelbeenderen [12](#page=12). * Indien niet gecorrigeerd met een shunt, kan de schedel extreem groot worden [12](#page=12). ### 3.4 Het prosencefalon: diencephalon en telencephalon #### 3.4.1 Vorming van het prosencefalon * Het prosencefalon, of voorbrein, bestaat uit twee secundaire hersenblaasjes: het diencephalon en het telencephalon [13](#page=13). * De wanden van het diencephalon differentiëren tot neuronale centra en banen. De dakplaat, vloerplaat en ependym van het diencephalon vormen gespecialiseerde structuren zoals de optische blaasjes, de plexus choroideus, circumventriculaire organen (waaronder de neurohypofyse) [13](#page=13). * Het dunne, dorsale telencephalon (pallium) vormt de hersenhelften, commissuren en verbindende structuren, evenals de reukbollen en -banen die samen met de reukcentra en banen van de hersenhelften het rhinencefalon vormen [13](#page=13). * Het dikkere, ventrale telencephalon (subpallium) puilt uit in het neurale kanaal om de ganglion eminence te vormen, die aanleiding geeft tot de basale ganglia [13](#page=13). #### 3.4.2 Vorming van het diencephalon * De alarplaten van het diencephalon vormen drie onderverdelingen, beschreven als neuromeren of prosomeren: de rostrale neuromeren vormen de prethalamus en hypothalamus, het middelste neuromer de thalamus en epithalamus, en het caudale neuromer het pretectum [14](#page=14). * De thalamus en hypothalamus vormen complexe kernen met diverse functies [14](#page=14). * De thalamus fungeert als een relaiscentrum voor de cerebrale cortex, ontvangt informatie van subcorticale structuren en geeft deze door aan de corticale gebieden. Specifieke nuclei zijn verantwoordelijk voor gezichtsvermogen (laterale geniculate nucleus), gehoor (mediale geniculate nucleus) en algemene somatosensatie (ventrale posterieure nuclei) [14](#page=14). * De hypothalamus reguleert de endocriene activiteit van de hypofyse en autonome reacties, is betrokken bij het limbisch systeem (emotie en viscerale reacties), en controleert het niveau van opwinding (slaap en wakker zijn) [14](#page=14). * Einde week 5 zijn de thalamus en hypothalamus zichtbaar als zwellingen op het binnenoppervlak van het neurale kanaal, gescheiden door de hypothalamische sulcus [14](#page=14). * Einde week 6 zijn de thalamus en dorsale epithalamus duidelijk te onderscheiden door de sulcus dorsalis [14](#page=14). * De thalamus groeit na week 7 onevenredig en wordt het grootste element van het diencephalon [14](#page=14). * De twee thalami kunnen op een of meer punten fuseren over de derde ventrikel, wat leidt tot interthalamische adhesies [15](#page=15). * Tegen week 10 zijn aanvullende specialisaties van het diencephalon duidelijk, waaronder het mammilaire lichaam, de pijnappelklier, de achterste kwab van de hypofyse, optische sulci, posterieure en habenulaire commissuren en geniculate lichamen [15](#page=15). ### 3.5 De hypofyse * **Vorming van de hypofyse:** * Tijdens week 3 ontwikkelt het infundibulum zich in de bodem van de derde ventrikel en groeit ventraal naar het stomodeum [15](#page=15). * Een ectodermale placode in het dak van het stomodeum invagineert en vormt het zakje van Rathke. Dit zakje groeit dorsaal naar het infundibulum toe en vormt de adenohypofyse [15](#page=15). * Het distale deel van het infundibulum vormt de achterkwab van de hypofyse, de neurohypofyse [15](#page=15). * **Functies:** * De neurohypofyse geeft hormonen (oxytocine en vasopressine) af als reactie op neurale stimulatie vanuit de hypothalamische kernen [15](#page=15). * De adenohypofyse wordt gecontroleerd door peptidehormonen uit de hypothalamus en is een belangrijke regulator van groei, homeostase, metabole functies en voortplanting [15](#page=15). --- # Ontwikkeling van de hersenhelften en ventrikels Dit onderwerp beschrijft de groei, vouwing en specialisatie van de hersenhelften, de vorming van het ventrikelsysteem en de ontwikkeling van commissuren en de neocortex. ### 4.1 Vorming van het telencefalon De hersenhelften, het telencefalon, verschijnen rond dag 32 als een paar belvormige uitgroeiingen. Tegen 16 weken zijn deze snelgroeiende hemisferen ovaal en hebben ze zich naar achteren uitgebreid om het diencephalon te bedekken. De vloer van de telencefalon is dikker en bevat neuronale aggregaties, de zogenaamde ganglionaire eminenties, die componenten van de basale ganglia vormen, zoals het corpus striatum en de globus pallidus. De interne capsule, die door het striatum loopt, transporteert axonen tussen de thalamus en de hersenschors, en tussen de hersenschors en lagere delen van het zenuwstelsel en het ruggenmerg [16](#page=16). De laterale ventrikels communiceren met de derde ventrikel via het interventriculaire foramen, ook bekend als het foramen van Monro. Langs de gehele lengte van elke laterale ventrikel loopt een choroïde fissuur, waarin zich de choroïde plexus bevindt die verantwoordelijk is voor de productie van cerebrospinale vloeistof (CSF). De thalami functioneren primair als relaiscentra voor informatie die bestemd is voor de hersenhelften. Tijdens hun groei ontmoeten de thalami elkaar over de derde ventrikel, wat resulteert in de interthalamische adhesie [16](#page=16) [17](#page=17). ### 4.2 Groei en vouwing van de hersenhelften In de vroege stadia van de foetale ontwikkeling hebben de hersenhelften een glad oppervlak. Echter, gedurende de foetale ontwikkeling vouwt de hersenschors zich tot een complex patroon van gyri (windingen) en sulci (groeven) . Rond de vierde maand van de zwangerschap ontstaat er een inkeping in de laterale wand van de hemisferen, de laterale hersenfossa. Het caudale uiteinde van de hemisfeer buigt ventraal en groeit naar voren over deze fossa, wat leidt tot de vorming van de temporale kwab. De laterale hersenfossa wordt hierdoor omgezet in een diepe spleet, de laterale hersengroef. Het deel van de hersenschors dat de mediale vloer van de fossa vormt, de insula, wordt bedekt door de temporale kwab [16](#page=16). Tegen de zesde maand zijn verschillende hersengroeven zichtbaar, waaronder de sulcus centralis, die de frontale en pariëtale kwabben scheidt, en de sulcus occipitalis, die de occipitale en pariëtale kwabben scheidt. Bij de geboorte beslaat de hersenen ongeveer 25% van het volwassen volume, en de uiteindelijke grootte wordt bereikt rond de leeftijd van zeven jaar. De postnatale groei van de hersenen is een gevolg van de toename in grootte van de neurale cellichamen en de proliferatie van neurale processen. Het grootste deel van deze groei wordt gerealiseerd door de myelinisatie van zenuwvezels [17](#page=17). > **Tip:** De vorming van gyri en sulci vergroot effectief het oppervlak van de hersenen, waardoor er meer neurale cortex op een beperkt volume past. Het patroon van deze gyri en sulci kan per individu enigszins verschillen [17](#page=17). ### 4.3 Ontwikkeling van de hersenventrikels Elke hersenhelft bevat een divertikel van de primitieve telencefale ventrikel, de laterale ventrikel. De laterale ventrikel breidt zich uit over de gehele hemisfeer, maar wordt geleidelijk vernauwd door de verdikking van de cortex. De wand van de ventrikel blijft dun en epitheliaal, en vormt een longitudinale groef in de ventrikel, de choroïde fissuur, waarlangs de choroïde plexus zich ontwikkelt. Uitbreidingen van het neurale kanaal in de primaire en secundaire hersenblaasjes en de hersenhelften geven aanleiding tot het volledige ventrikelsysteem [17](#page=17). Het ventrikelsysteem bestaat uit: * Twee laterale ventrikels in de hersenhelften [17](#page=17). * De derde ventrikel in het diencephalon [17](#page=17). * Het cerebrale aquaduct (van Sylvius) in het mesencephalon [17](#page=17). * De vierde ventrikel in het rhombencephalon [17](#page=17). De laterale ventrikels strekken zich uit door de hemisfeer, reiken naar voren in de frontale kwab en buigen aan het achterste uiteinde om de temporale kwab te bereiken. Zoals eerder vermeld, vindt de verbinding tussen de laterale ventrikels en de derde ventrikel plaats via het foramen van Monro [17](#page=17). ### 4.4 Vorming van de commissuren, cytodifferentiatie en laminatie van de neocortex #### 4.4.1 Vorming van de commissuren Het telencefalon geeft aanleiding tot de vorming van commissurale banen, die cruciaal zijn voor de integratie van activiteit tussen de linker- en rechterhersenhelften. Deze commissuren omvatten de anterieure en hippocampale commissuren, evenals het corpus callosum. Tussen week 10 en 16 van de zwangerschap ontstaan de kleinere posterieure en habenulaire commissuren uit de epithalamus [18](#page=18). #### 4.4.2 Cytodifferentiatie en laminatie van de neocortex Het proces van proliferatie, migratie en differentiatie van de corticale cellen is een uniek proces. De hersenschors bestaat uit verschillende cellagen; in de fylogenetisch oudere delen zijn dit er drie, terwijl de dominante neocortex zes lagen heeft. In tegenstelling tot het ruggenmerg, waar witte stof (axonen) zich buiten de grijze stof (neurale cellichamen) vormt, komen in de hersenschors axonen binnen en vertrekken via een tussenliggende zone die dieper ligt dan de grijze stof. Deze zone vormt het binnenoppervlak van de hersenen [18](#page=18). --- # Stoornissen in de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel Dit deel behandelt diverse afwijkingen in de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel, met specifieke aandacht voor neurale buisdefecten (NTD's), stoornissen in celmigratie en stofwisselingsstoornissen, inclusief detectiemethoden. ### 5.1 Neurale buisdefecten (NTD’s) Neurale buisdefecten ontstaan wanneer de neurulatie niet op een normale wijze verloopt, typisch tijdens de derde tot vierde week van de zwangerschap. Deze defecten kunnen open naar het oppervlak zijn of bedekt worden door huid. Open NTD's worden als het ernstigst beschouwd en variëren van totaal dysrafisme, zoals craniorachischisis (waarbij de gehele lengte van de neurale buis aan het oppervlak open is), tot lokaal dysrafisme [18](#page=18). #### 5.1.1 Specifieke vormen van neurale buisdefecten * **Cranioschisis of anencefalie:** Dit is een totaal dysrafisme van de hersenen, waarbij het ruggenmerg wel normaal gevormd is. Zuigelingen met anencefalie missen een functioneel cerebrum en overleven doorgaans slechts enkele uren na de geboorte [18](#page=18) [19](#page=19). * **Myeloschisis:** Dit is een vorm van dysrafisme van het ruggenmerg, meestal plaatsvindend op lumbosacraal niveau. Hierbij is enkel het onderste deel van het ruggenmerg open. Dit is een vorm van spina bifida aperta, waarbij de wervelkolom gespleten is en openstaat naar het lichaamsoppervlak [19](#page=19). * **Meningocele:** Dit treedt op wanneer enkel de membranen (dura mater en arachnoidea) uit het wervelkanaal uitsteken, resulterend in een met vloeistof gevulde zak of cèle, zonder dat het ruggenmerg zelf is aangedaan [19](#page=19). * **Meningomyelocele (of myelomeningocele):** Dit is een variant waarbij een intact ruggenmerg deel uitmaakt van de uitstulping [19](#page=19). #### 5.1.2 Encefalocele Een encefalocele betreft een huidbedekte afwijking van de neurale buis, die zowel op niveau van de hersenen als het ruggenmerg kan voorkomen. Hierbij is er een uitstulping van hersenweefsel door een opening in de schedel, terwijl de neurale buis wel gesloten is. Grote encefalocele kunnen de neurologische functie beïnvloeden en de overleving bedreigen [19](#page=19). #### 5.1.3 Spina bifida occulta Spina bifida occulta zijn huidbedekte, gesloten neurale buisafwijkingen die bij ongeveer 2% van de bevolking voorkomen. De locatie van deze defecten wordt typisch gemarkeerd door een plukje haar, een gepigmenteerde naevus, een angioma of een lipoom [19](#page=19). #### 5.1.4 Detectie van NTD’s Vroege detectie van NTD's kan plaatsvinden via een serum alfa-fetoproteïne screening rond 12 weken zwangerschap. Bij verhoogde niveaus in het moederlijke serum worden aanvullende tests uitgevoerd [20](#page=20): * **Echografisch onderzoek:** Hierbij wordt de foetale wervelkolom en het hoofd onderzocht [20](#page=20). * **Vruchtwaterpunctie:** Een monster van het vruchtwater wordt genomen om de niveaus van alfa-fetoproteïne te meten [20](#page=20). Alfa-fetoproteïne wordt geproduceerd door de foetale lever en uitgescheiden door de foetale nieren in het vruchtwater, waarna het wordt geabsorbeerd in de bloedbaan van de moeder. Verhoogde niveaus van alfa-fetoproteïne in het moederserum of vruchtwater zijn geassocieerd met zwangerschappen met NTD's (en defecten in de ventrale lichaamswand, zoals gastroschisis). Lagere niveaus worden gezien bij zwangerschappen met het syndroom van Down of andere chromosomale afwijkingen [20](#page=20). > **Tip:** Suppletie met foliumzuur (vitamine B9) tijdens de zwangerschap kan de incidentie van NTD's significant verminderen, tot wel 75% [20](#page=20). ### 5.2 Stoornissen in celmigratie Stoornissen in de celmigratie leiden tot afwijkingen in de vorming van de cerebrale cortex, wat resulteert in corticale dysplasie. Dit proces omvat de proliferatie, migratie en differentiatie van corticale cellen, en is uniek voor de hersenschors. De hersenschors bestaat uit verschillende cellagen, variërend van 3 lagen in fylogenetisch oudere delen tot 6 lagen in de dominante neocortex. In tegenstelling tot het ruggenmerg, waar de witte stof (axonen) zich buiten de grijze stof (neurale celkernen) vormt, komen in de hersenschors axonen binnen en vertrekken ze via een tussenliggende zone die dieper ligt dan de grijze stof, en zo het binnenoppervlak van de hersenen vormen [18](#page=18). ### 5.3 Stofwisselingsstoornissen Stofwisselingsstoornissen in de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel kunnen leiden tot de opstapeling van toxische metabolieten in de hersenen of een deficiëntie van essentiële bestanddelen. Deze stoornissen kunnen diverse neurologische problemen veroorzaken als gevolg van de verstoorde biochemische processen in het zich ontwikkelende brein [18](#page=18). --- ## Veelgemaakte fouten om te vermijden - Bestudeer alle onderwerpen grondig voor examens - Let op formules en belangrijke definities - Oefen met de voorbeelden in elke sectie - Memoriseer niet zonder de onderliggende concepten te begrijpen

| Term | Definition | |------|------------| | Neurulatie | Het proces waarbij het ectoderm zich differentieert tot de neurale plaat, die vervolgens vouwt om de neurale buis te vormen, de voorloper van het centrale zenuwstelsel. | | Chorda dorsalis (Notochord) | Een flexibele staaf die essentieel is voor de ontwikkeling van gewervelden; het dient als bron van middellijn signalen die weefsels organiseren en fungeert als een belangrijk skeletelement in het embryo. | | Neurale buis | De embryonale structuur waaruit het centrale zenuwstelsel (hersenen en ruggenmerg) zich ontwikkelt. | | Neurale kamcellen | Cellen die ontstaan uit de laterale randen van de neurale plaat en die zich migreren om diverse structuren in het embryo te vormen, inclusief delen van het perifere zenuwstelsel en pigmentcellen. | | Prosencefalon | De voorhersenen, die zich verder opsplitsen in het telencefalon (eindhersenen) en het diencephalon (tussenhersenen). | | Mesencefalon | De middenhersenen, een deel van de primaire hersenblaasjes dat later het mesencefalon vormt. | | Rhombencefalon | De achterhersenen, die zich opsplitsen in het metencephalon (pons) en myelencephalon (medulla oblongata). | | Hersenbuigingen | Scherpe plooien die zich ontwikkelen in de hersenbuis tijdens de embryonale ontwikkeling, resulterend in de karakteristieke vorm van de hersenen. | | Cytodifferentiatie | Het proces waarbij cellen zich specialiseren om specifieke functies uit te voeren, zoals de differentiatie van neuro-epitheelcellen tot neuronen en gliale cellen. | | Grijze stof | Het deel van het centrale zenuwstelsel dat voornamelijk bestaat uit cellichamen van neuronen, dendrieten en niet-gemyeliniseerde axonen. | | Witte stof | Het deel van het centrale zenuwstelsel dat voornamelijk bestaat uit gemyeliniseerde axonen, wat zorgt voor snelle signaaloverdracht. | | Ventrikels | Holtes in de hersenen die gevuld zijn met hersenvocht (cerebrospinale vloeistof) en die voortkomen uit de primitieve neurale buis. | | Plexus choroideus | Een netwerk van bloedvaten en gespecialiseerd epitheel in de hersenventrikels, verantwoordelijk voor de productie van hersenvocht. | | Medulla oblongata | Het onderste deel van de hersenstam, dat nauw verwant is aan het ruggenmerg en vitale functies zoals ademhaling en hartslag reguleert. | | Cerebellum | Het kleine brein, gelegen aan de achterkant van de hersenen, verantwoordelijk voor de coördinatie van beweging, balans en houding. | | Mesencefalon | Het middenbrein, dat functies integreert tussen de hogere hersengebieden en het ruggenmerg, en betrokken is bij visuele en auditieve reflexen. | | Diencefalon | Het tussenhersenen, dat de thalamus, epithalamus en hypothalamus omvat en fungeert als een relaisstation voor sensorische en motorische informatie, en regulatie van autonome functies. | | Telencefalon | De voorhersenen, die zich verder ontwikkelen tot de hersenhelften, de basale ganglia en delen van het limbisch systeem. | | Hypofyse | Een endocriene klier aan de basis van de hersenen, bestaande uit de adenohypofyse en neurohypofyse, die hormonen produceert en afscheidt die essentieel zijn voor groei, metabolisme en voortplanting. | | Hersenschors (Cortex cerebri) | De buitenste laag van de hersenhelften, die verantwoordelijk is voor hogere cognitieve functies zoals denken, geheugen en taal. | | Commissuren | Zenuwbanen die de linker- en rechterhersenhelften met elkaar verbinden, waardoor communicatie tussen beide helften mogelijk is. | | Neurale buisdefecten (NTD's) | Structurele afwijkingen die optreden tijdens de embryonale ontwikkeling wanneer de neurale buis niet volledig sluit, wat kan leiden tot aandoeningen zoals spina bifida en anencefalie. | | Spina bifida | Een neurale buisdefect waarbij de wervelkolom niet volledig sluit, wat kan resulteren in uitstulping van de hersenvliezen of het ruggenmerg. | | Anencefalie | Een ernstig neurale buisdefect waarbij een groot deel van de hersenen en schedel niet wordt gevormd. | | Hydrocefalus | Een aandoening die wordt gekenmerkt door een abnormale ophoping van hersenvocht in de ventrikels van de hersenen, wat leidt tot verhoogde intracraniële druk. | | Corpus callosum | De grootste commissuur in de hersenen, die de twee hersenhelften met elkaar verbindt en verantwoordelijk is voor de communicatie daartussen. |