EMBRYOLOGIE-ZEZI-2024.docx

# Ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel: neurulatie Dit onderwerp beschrijft de vroege stadia van de ontwikkeling van het centrale zenuwstelsel (CZS), beginnend met de vorming van de neurale plaat en de neurale buis, en de oorsprong van neurale kamcellen. ### 1.1 De vorming van de neurale plaat en neurale buis (neurulatie) De ontwikkeling van het CZS begint met neurulatie, een proces dat plaatsvindt tussen dag 19 en 22 van de embryonale ontwikkeling. Dit proces is geïnitieerd door signalen van de chorda dorsalis (notochord). #### 1.1.1 Inductie en vorming van de neurale plaat * **Regressie van de primitieve streep:** Het proces begint met de regressie van de primitieve streep tussen dag 17 en 19. * **Vorming van de neurale plaat:** Rond dag 19 vormt zich een verdikte neurale plaat in het ectoderm, gelegen craniaal van de primitieve knoop. Deze vorming wordt geïnduceerd door de chorda dorsalis. De chorda dorsalis zelf is een essentieel structuur voor de organisatie van omringende weefsels en fungeert als een belangrijk skeletelement. * **Differentiatie naar neuro-ectoderm:** Onder invloed van neurale inductie differentiëren de ectodermale cellen tot een dikke laag neuro-epitheelcellen, het neuro-ectoderm. * **Cranio-caudale ontwikkeling:** De neurale plaat vormt zich eerst aan het craniale einde van het embryo en breidt zich vervolgens in craniocaudale richting uit. #### 1.1.2 Vorming van de neurale buis (primaire neurulatie) * **Vouwing van de neurale plaat:** Gedurende de vierde week vouwt de neurale plaat zich om een neurale buis te vormen, de voorloper van het CZS. * **Oorsprong van neurale kamcellen:** De laterale randen van de neurale plaat geven aanleiding tot neurale kamcellen. Deze cellen maken zich los tijdens de vorming van de neurale buis en migreren door het embryo om diverse structuren te vormen. #### 1.1.3 Secundaire neurulatie Secundaire neurulatie betreft de vorming van de neurale buis in het staartgedeelte van het embryo, uitgaande van de staartknop. Dit onderscheidt zich van primaire neurulatie, die plaatsvindt uit de neurale plaat. * **Vorming van het medullaire koord:** Secundaire neurulatie begint met de verdichting van centrale staartknopcellen tot een vaste massa, het medullaire koord. * **Cavitatie en samensmelting:** Het medullaire koord ondergaat cavitatie om een lumen te vormen, dat snel samensmelt met het neuraalkanaal van de meer craniale neurale buis. * **Vorming van caudale somieten:** Laterale staartknopcellen ondergaan segmentatie om de caudale somieten te vormen. * **Groei van de chorda:** Het caudale uiteinde van de chorda groeit uit in de sacrale, coccygeale en staartregio's. * **Voltooiing:** Secundaire neurulatie is voltooid rond week 8 van de ontwikkeling. ### 1.2 Differentiatie van de neurale buis De differentiatie van de neurale buis resulteert in de vorming van de hersenen en het ruggenmerg. Dit proces omvat proliferatie van cellen, migratie en de vorming van specifieke lagen. #### 1.2.1 Algemene differentiatie van de neurale buis * **Ventriculaire laag:** Neuro-epitheelcellen in de neurale buis ondergaan proliferatie, wat leidt tot neurale en gliale celvoorlopers in de ventriculaire laag. * **Mantellaag:** De eerste golf van postmitotische neuronen migreert naar buiten om de mantellaag te vormen, die de grijze stof van het CZS zal vormen. * **Marginale laag:** De neurale uitlopers (axonen) van de neuronen in de mantellaag vormen de marginale laag. Deze laag bevat geen neuronale cel lichamen en vormt de witte stof van het CZS. De witte kleur wordt veroorzaakt door myelinescheden, gevormd door oligodendrocyten (in het CZS) en Schwann-cellen (afgeleid van neurale kamcellen, in het PZS). * **Plexus choroideus:** Uitlopers van het ependym vormen de plexus choroideus, verantwoordelijk voor de productie van cerebrospinale vloeistof (CSV). CSV beschermt en ondersteunt het CZS en vult de hersenventrikels, het centrale kanaal van het ruggenmerg en de subarachnoïdale ruimte. #### 1.2.2 Differentiatie van het ruggenmerg Vanaf het einde van week 4 worden de neuronen in de mantellaag van het ruggenmerg georganiseerd in vier platen: * **Alaire platen (dorsaal):** Deze vormen de sensorische componenten. * **Basale platen (ventraal):** Deze vormen de motorische componenten. * **Sulcus limitans:** Een groef die de alaire en basale platen lateraal scheidt. * **Dak- en vloerplaat:** Dorsaal en ventraal verbonden, niet-neurogene structuren. **Functies van de ruggenmergkolommen:** * **Ventrale kolommen:** Produceren somatische motorneuronen die skeletspieren innerveren. * **Dorsale kolommen:** Ontwikkelen zich tot associatieneuronen die input ontvangen van sensorische neuronen. Deze neuronen kunnen synapsen vormen met motorneuronen om reflexbogen te vormen, of signalen naar de hersenen sturen. * **Intermediolaterale celkolommen:** Op thoracale, lumbale en sacrale niveaus differentiëren deze gebieden zich tot viscerale motorneuronen. De thoracale en lumbale kolommen bevatten de centrale autonome motorneuronen van het sympathische systeem, terwijl de sacrale kolommen die van het parasympathische systeem bevatten. **Spinale zenuwen:** Bestaan uit dorsale wortels (sensorisch), ventrale wortels (motorisch) en, waar aanwezig, een viscerale wortel (autonoom). De neuronen van de spinale ganglia ontstaan uit de crista neuralis. ### 1.3 Ontwikkeling van de hersenen De ontwikkeling van de hersenen verloopt via de vorming van hersenblaasjes en hersenbuigingen. #### 1.3.1 De drie primaire hersenblaasjes en de vijf secundaire hersenblaasjes Tijdens de 5e week organiseren de hersenblaasjes zich als volgt: * **Prosencephalon (voorhersenen):** Splitst zich op in het telencephalon (eindhersenen) en diencephalon (tussenhersenen). * **Mesencephalon (middenhersenen):** Blijft een enkel deel. * **Rhombencephalon (achterhersenen):** Splitst zich op in het metencephalon (achterhersenen) en myelencephalon (medulla-hersenen). Binnen elk van deze blaasjes wordt het neuraalkanaal uitgebreid tot een holte die een primitieve ventrikel wordt genoemd, welke uiteindelijk de definitieve ventrikels van de volwassen hersenen vormen. #### 1.3.2 Hersenbuigingen Tussen week 4 en 8 vouwt de hersenbuis zich scherp op drie plaatsen: 1. **Mesencefalische buiging (flexuur):** Gecentreerd in het middenhersengebied. 2. **Cervicale buiging:** Nabij de overgang tussen het myelencephalon en het ruggenmerg. 3. **Pontiene buiging:** Een omgekeerde buiging op de plaats van de zich ontwikkelende pons. Deze buigingen beïnvloeden de algehele vorm en organisatie van het zich ontwikkelende brein. #### 1.3.3 Differentiatie van de hersenstam De hersenstam (pons, medulla oblongata en middenhersenen) volgt een vergelijkbaar patroon van differentiatie als het ruggenmerg, met alaire en basale kolommen, die kernen van hersenzenuwen vormen. Deze kernen zijn georganiseerd in zeven kolommen die specifieke motorische en sensorische functies ondersteunen. * **Motorische functies (basale kolommen):** 1. Somatische efferente (innerveren oog- en tongspieren). 2. Branchiaal efferente (innerveren kieuwboog-afgeleide spieren). 3. Viscerale efferente (innerveren parasympathische banen). * **Sensorische functies (alaire kolommen):** 4. Viscerale afferente (ontvangen impulsen van ingewanden). 5. Speciale afferente (smaak, gehoor, evenwicht). 6. Algemene afferente (algemene sensatie zoals tast, temperatuur, pijn). #### 1.3.4 Het myelencephalon (medulla oblongata) Differentiëert om de medulla oblongata te vormen, die hersenzenuwkernen bevat en fungeert als relaiscentrum tussen het ruggenmerg en hogere hersencentra. Het reguleert vitale functies zoals ademhaling en hartslag. #### 1.3.5 Het metencephalon (pons, cerebellum) Vormt de pons, die signalen doorgeeft tussen ruggenmerg, hersenschors en cerebellum, en het cerebellum, centrum voor balans en motorische coördinatie. * **Vorming van het cerebellum:** Ontstaat uit de alarplaten van het metencephalon en de aangrenzende rhombische lippen. Het cerebellum ontwikkelt zich tot een complexe structuur met een cortex en diepe kernen. Fissuren en folia vergroten het oppervlak van de cerebellaire cortex aanzienlijk. > **Tip:** Afwijkingen in de cerebellaire ontwikkeling kunnen leiden tot ataxieën (verstoringen van motorische coördinatie) en worden ook in verband gebracht met stoornissen in het autismespectrum. #### 1.3.6 Het mesencephalon (middenhersenen) Bevat belangrijke neuronale centra, waaronder de kernen van de oculomotorius (III) en trochlearis (IV) zenuwen, en draagt bij aan de colliculi superior en inferior. * **Afwijkingen:** Een veelvoorkomende afwijking is hydrocefalus, veroorzaakt door obstructie van de cerebrale aquaduct van Sylvius, wat leidt tot een ophoping van hersenvocht. #### 1.3.7 Het prosencephalon (voorhersenen) * **Diencephalon:** Vormt de thalamus, epithalamus en hypothalamus. De thalamus is een belangrijk relaiscentrum voor de cerebrale cortex, terwijl de hypothalamus vitale functies zoals endocriene activiteit en autonome reacties reguleert. De hypofyse ontwikkelt zich uit een uitgroeiing van de vloer van de derde ventrikel (infundibulum) en het zakje van Rathke. * **Telencephalon:** Vormt de hersenhelften. * **Ganglionaire eminenties:** Delen van de vloer van het telencephalon die de basale ganglia vormen. * **Interne capsule:** Een baan van axonen die door het corpus striatum loopt. * **Cerebrale cortex:** De hersenschors vouwt zich tijdens de foetale ontwikkeling in gyri en sulci, wat het oppervlak enorm vergroot. Dit proces begint in de 4e maand met de vorming van de laterale hersenfossa en de temporale kwab. * **Ventrikelsysteem:** De twee laterale ventrikels in de hersenhelften communiceren met de derde ventrikel via de interventriculaire foramina (van Monro). De choroidale fissuur in elke laterale ventrikel herbergt een plexus choroideus. * **Commissuren:** Banen die de linker- en rechterhersenhelften verbinden, zoals de commissura anterior, commissura posterior en het corpus callosum. * **Laminatie van de neocortex:** De neocortex bestaat uit meerdere cel-lagen (laminae), waarbij de witte stof zich buiten de grijze stof bevindt, omgekeerd aan de situatie in het ruggenmerg. ### 1.4 Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Afwijkingen tijdens de neurulatie en verdere ontwikkeling kunnen leiden tot diverse neurologische aandoeningen. #### 1.4.1 Neurale buisdefecten (NTD's) NTD's ontstaan wanneer neurulatie niet normaal verloopt, met name tijdens week 3-4. * **Open NTD's:** Dit zijn de ernstigste vormen, waarbij de neurale buis open is naar de oppervlakte. Voorbeelden zijn: * **Craniorachischisis:** Volledige dysrafisme van de neurale buis. * **Anencefalie:** Afwezigheid van functionele voorhersenen. * **Myeloschisis:** Open ruggenmerg (een vorm van spina bifida aperta). * **Huidbedekte NTD's:** * **Meningocele:** Uitstulping van membranen van het ruggenmerg. * **Meningomyelocoele (myelomeningocele):** Uitstulping van membranen en een intact ruggenmerg. * **Encefalocele:** Uitstulping van hersenweefsel door een opening in de schedel. * **Spina bifida occulta:** Verborgen defecten van de neurale buis, vaak gemarkeerd door externe tekenen zoals een haardosje of moedervlek. > **Tip:** Suppletie met foliumzuur (vitamine B9) vóór en tijdens de zwangerschap kan de incidentie van NTD's significant verminderen. Vroege detectie van NTD's is mogelijk via maternale serum screening en echografisch onderzoek. --- # Differentiatie van de hersenblaasjes en hersenbuigingen Dit onderwerp beschrijft de vorming en indeling van de hersenblaasjes en de ontwikkeling van de hersenbuigingen tijdens de embryonale ontwikkeling. ### 2.1 De ontwikkeling van de hersenblaasjes De hersenen ontwikkelen zich vanuit de neurale buis, die zich tijdens de 5e embryonale week begint op te splitsen in drie primaire hersenblaasjes: het prosencephalon (voorhersenen), mesencephalon (middenhersenen) en rhombencephalon (achterhersenen). Korte tijd later, rond de 5e week, vergroot het mesencephalon en splitsen het prosencephalon en rhombencephalon zich elk op in twee delen, wat resulteert in vijf secundaire hersenblaasjes. Binnen elk van deze hersenblaasjes wordt het neuraalkanaal uitgebreid tot een holte die een primitieve ventrikel wordt genoemd. Deze primitieve ventrikels zullen zich uiteindelijk ontwikkelen tot de definitieve ventrikels van de volwassen hersenen. #### 2.1.1 Indeling van de hersenblaasjes * **Prosencephalon (voorhersenen):** * Splitst zich op in: * **Telencephalon (eindhersenen):** Vormt de hersenhelften. * **Diencephalon (tussenhersenen):** Vormt structuren zoals de thalamus, epithalamus en hypothalamus. * **Mesencephalon (middenhersenen):** Blijft een enkelvoudige structuur. * **Rhombencephalon (achterhersenen):** * Splitst zich op in: * **Metencephalon:** Vormt de pons en het cerebellum. * **Myelencephalon:** Vormt de medulla oblongata. ### 2.2 Vorming van de hersenbuigingen Tussen de 4e en 8e embryonale week ondergaat de neurale buis aanzienlijke vouwingen, bekend als hersenbuigingen. Deze buigingen helpen bij de reorganisatie van de zich ontwikkelende hersenen in hun driedimensionale structuur. * **Mesencefalische buiging (craniale of cephalische flexuur):** Gevormd in het middenhersengebied. Dit is een dorsaal convexe buiging. * **Cervicale buiging:** Gevormd nabij de overgang tussen het myelencephalon en het ruggenmerg. Dit is ook een dorsaal convexe buiging. * **Pontiene buiging:** Gevormd op de plaats van de zich ontwikkelende pons. Dit is een omgekeerde, dorsaal concave buiging. Tegen het einde van de 8e week heeft de verdieping van de pontiene flexuur het metencephalon (inclusief het zich ontwikkelende cerebellum) teruggevouwen op het myelencephalon. ### 2.3 Cytodifferentiatie van de neurale buis De neurale buis ondergaat cytodifferentiatie, wat leidt tot de vorming van verschillende lagen die de basis vormen van het centrale zenuwstelsel. * **Neuro-epitheliale cellen:** Deze cellen ondergaan proliferatie en geven aanleiding tot neurale en gliale celvoorlopers in de ventriculaire laag van de differentierende neurale buis. * **Mantellaag:** De eerste golf van postmitotische jonge neuronen verplaatst zich naar buiten en vormt een tweede laag met cellichamen. Deze laag ontwikkelt zich tot de grijze stof van het centrale zenuwstelsel. * **Marginale laag:** De neurale uitlopers (axonen) van de neuronen in de mantellaag groeien naar buiten en vormen een derde laag. Deze laag bevat geen neuronale cellichamen en wordt de witte stof van het centrale zenuwstelsel. De witte stof is wit door de vetachtige myelinescheden die om veel axonen zitten, gevormd door oligodendrocyten in het CZS. De marginale laag bevat ook axonen die het CZS in- en uitgaan, en axonbanen die naar hogere of lagere niveaus lopen. * **Ependym:** Uitlopers van het ependym vormen de plexus choroideus, die hersenvocht produceert. Dit vocht vult de hersenventrikels, het centrale kanaal van het ruggenmerg en de subarachnoïdale ruimte, en biedt bescherming en ondersteuning aan de hersenen. #### 2.3.1 Differentiatie van het ruggenmerg Vanaf het einde van de 4e week worden de neuronen in de mantellaag van het ruggenmerg georganiseerd in vier platen: * **Alare platen (dorsaal):** Vormen de sensorische associatiegebieden. * **Basale platen (ventraal):** Vormen de motorneuronen. Deze platen worden gescheiden door de sulcus limitans (lateraal). De dakplaat (dorsaal) en vloerplaat (ventraal) verbinden deze structuren. * De cellen van de ventrale (basale) kolommen ontwikkelen zich tot somatische motorneuronen die willekeurige spieren innerveren. * De cellen van de dorsale (alare) kolommen ontwikkelen zich tot associatieneuronen die input ontvangen van sensorische neuronen en synapsen vormen met motorneuronen of opstijgen naar de hersenen. Op thoracale, lumbale en sacrale niveaus vormen zich intermediolaterale celkolommen die viscerale motorneuronen bevatten: * Thoracale en lumbale intermediolaterale kolommen vormen de centrale autonome motorneuronen van het sympathische zenuwstelsel. * Sacrale intermediolaterale kolommen vormen de centrale autonome motorneuronen van het parasympathische zenuwstelsel. Spinale zenuwen bestaan uit een dorsale wortel (sensorisch), een ventrale wortel (motorisch) en, op bepaalde niveaus, een viscerale wortel (autonoom). De neuronen van de spinale ganglia ontstaan uit de neurale kam. #### 2.3.2 Differentiatie van de hersenstam Het fundamentele patroon van alaire en basale kolommen, zoals gezien in het ruggenmerg, komt ook voor in de hersenstam. Dit patroon wordt gewijzigd doordat sommige neuronengroepen migreren om elders kernen te vormen. De hersenstam wordt georganiseerd in: * **Ventriculaire zone:** Met prolifererende neuro-epitheliale cellen die jonge neuronen en glioblasten vormen. * **Mantellaag:** Vormt grijze stof. * **Marginale zone:** Vormt witte stof. Alle 12 hersenzenuwen, behalve de eerste twee (olfactorius en opticus), hebben kernen in de hersenstam. De basale en alaire hersenzenuwkernen zijn georganiseerd in zeven kolommen die specifieke motorische en sensorische functies ondersteunen. **Motorische functies (basale kolommen):** 1. **Somatische efferente neuronen:** Innerveren uitwendige oogspieren en tongspieren (hersenzenuwen III, IV, VI, XII). 2. **Branchiaal efferente neuronen (speciale viscerale efferente):** Innerveren spieren afgeleid van de kieuwbogen (hersenzenuwen V, VII, IX, X). 3. **Viscerale efferente neuronen (algemene viscerale efferente):** Innerveren glad spierweefsel en klieren van viscerale organen, en de parasympathische banen van de ogen (hersenzenuw III, IX, X). **Sensorische functies (alaire kolommen):** 4. **Viscerale afferente neuronen (algemene viscerale afferente):** Ontvangen impulsen van de viscerale organen (hersenzenuw X). 5. **Speciale afferente neuronen:** Innerveren speciale zintuigen (smaak - VII, IX; gehoor en evenwicht - VIII). 6. **Algemene afferente neuronen (algemene somatische afferente):** Ondersteunen algemene sensatie (aanraking, temperatuur, pijn) in hoofd, nek en slijmvliezen (hersenzenuwen V, VII, IX). #### 2.3.3 Het rhombencephalon Het rhombencephalon splitst zich in het myelencephalon (medulla oblongata) en het metencephalon (pons en cerebellum). * **Myelencephalon (medulla oblongata):** Vormt de medulla oblongata, die lijkt op het ruggenmerg. Het bevat veel hersenzenuwkernen en dient als relaiscentrum. Het is ook betrokken bij de regulatie van vitale functies zoals ademhaling en hartslag. * **Metencephalon (pons en cerebellum):** * **Pons:** Functioneert als een brug die signalen tussen het ruggenmerg, de hersenschors en het cerebellum doorgeeft. * **Cerebellum:** Ontwikkelt zich uit de alarplaten en rhombische lippen. Het is het centrum voor balans en houdingscontrole. Het cerebellum ondergaat aanzienlijke vouwing (foliatie) om het oppervlak te vergroten en bestaat uit diepe kernen en een cortex. Misvormingen kunnen leiden tot ataxieën (motorische coördinatiestoornissen). #### 2.3.4 Het mesencephalon Het mesencephalon bevat belangrijke neuronale centra en zenuwbanen die de voorhersenen verbinden met de achterhersenen en het ruggenmerg. * **Colliculi superior en inferior:** Prominente zwellingen op het dorsale oppervlak, betrokken bij respectievelijk visuele reflexen en auditieve informatieverwerking. * **Kernen van hersenzenuwen:** Bevat de motorkernen van de oculomotorius (III) en trochlearis (IV) zenuwen, en een deel van de sensorische nucleus van de trigeminus (V). * **Cerebrale aquaduct van Sylvius:** De primitieve ventrikel van het mesencephalon vormt dit smalle kanaal dat de derde en vierde ventrikel verbindt. Afsluiting hiervan kan leiden tot hydrocefalus. #### 2.3.5 Het prosencephalon Het prosencephalon splitst zich in het diencephalon en het telencephalon. * **Diencephalon:** Differentiëert tot de thalamus (relaiscentrum voor de hersenschors), epithalamus (waaronder de pijnappelklier), en hypothalamus (reguleert endocriene functies, autonome reacties, en de cyclus van slaap en waakzaamheid). Ook de optische blaasjes en de achterkwab van de hypofyse (neurohypofyse) ontstaan hieruit. * **Telencephalon:** Vormt de hersenhelften. De vloer van het telencephalon bevat de ganglionaire eminenties die de basale ganglia vormen. De laterale ventrikels in elke hemisfeer communiceren met de derde ventrikel via het foramen van Monro. De choroïde fissuur herbergt een choroïde plexus die hersenvocht produceert. ##### 2.3.5.1 Vorming van de hypofyse De hypofyse ontstaat uit twee structuren: het infundibulum (uit het diencephalon) dat de neurohypofyse (achterkwab) vormt, en het Rathke's zakje (uit het ectoderm van de stomodeum) dat de adenohypofyse (voorkwab) vormt. ##### 2.3.5.2 Groei en vouwing van de hersenhelften De hersenhelften ondergaan aanzienlijke groei en vouwing, resulterend in gyri (ruggen) en sulci (groeven) op het oppervlak van de hersenschors. Dit proces vergroot het oppervlak van de hersenen aanzienlijk. Verschillende sulci, zoals de sulcus lateralis, sulcus centralis en sulcus parieto-occipitalis, definiëren de verschillende kwabben van de hersenen (frontale, pariëtale, temporale en occipitale kwabben). De insula bevindt zich diep in de sulcus lateralis. De hersenschors (neocortex) ontwikkelt zich met 6 lagen van cellen, waarbij de witte stof (axonen) zich dieper bevindt dan de grijze stof (cellichamen), wat een omgekeerd patroon is ten opzichte van het ruggenmerg. Commissuren zoals het corpus callosum integreren de activiteiten van de twee hersenhelften. ### 2.4 Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Afwijkingen in de ontwikkeling van de neurale buis, celmigratie of stofwisseling kunnen leiden tot ernstige neurologische aandoeningen. * **Neurale buisdefecten (NTD's):** Ontstaan door falen van de neurulatie. * **Open NTD's:** Ernstige defecten zoals craniorachischisis (gehele neurale buis open), anencefalie (afwezigheid van functionele voorhersenen), en myeloschisis (open ruggenmerg, een vorm van spina bifida aperta). * **Huidbedekte defecten:** Encefalocele (uitstulping van hersenweefsel door een schedeldefect) en spina bifida occulta (verborgen defecten in de wervelkolom, vaak gemarkeerd door huidafwijkingen). * **Meningocele/Meningomyelocele:** Varianten van spina bifida waarbij alleen membranen of ook het ruggenmerg uitstulpen. Vroege detectie van NTD's is mogelijk via serum-alfafetoproteïne screening, echografie en vruchtwaterpunctie. Suppletie met foliumzuur kan de incidentie van NTD's significant verminderen. --- # Differentiatie van het ruggenmerg en de hersenstam Dit deel behandelt de ontwikkeling van het ruggenmerg en de hersenstam vanuit de neurale buis, de organisatie van de grijze en witte stof, en de specifieke motorische en sensorische functies van de hersenstam. ### 3.1 Ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel: neurulatie en cytodifferentiatie De ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel (CZS) begint met neurulatie, een proces waarbij de neurale buis, de voorloper van hersenen en ruggenmerg, wordt gevormd. #### 3.1.1 Neurulatie Neurulatie vindt plaats tussen dag 19 en 22 van de embryonale ontwikkeling. * **Vorming van de neurale plaat:** Geïnduceerd door de chorda dorsalis (notochord), verdikt een deel van het ectoderm zich tot een neurale plaat. * **Neurale inductie:** Ectodermale cellen differentiëren tot neuro-epitheliale cellen (neuroectoderm). * **Vorming van de neurale buis:** De neurale plaat vouwt zich in de 4e week tot een neurale buis, die zich van craniaal naar caudaal sluit. * **Neurale kamcellen:** De laterale randen van de neurale plaat geven aanleiding tot neurale kamcellen, die migreren en diverse structuren vormen. #### 3.1.2 Secundaire neurulatie Dit proces betreft de vorming van de neurale buis vanuit de staartknop en vindt plaats in de caudale delen van het embryo. Het omvat de verdichting van staartknopcellen tot een medullair koord, cavitatie om een lumen te vormen, en de vorming van caudale somieten. Secundaire neurulatie is voltooid rond week 8. #### 3.1.3 Cytodifferentiatie van de neurale buis De neurale buis ondergaat cytodifferentiatie, wat leidt tot de vorming van grijze en witte stof. * **Proliferatie:** Neuro-epitheelcellen in de ventriculaire laag prolifereren tot neurale en gliale celvoorlopers. * **Mantellaag:** Postmitotische neuronen migreren naar buiten en vormen de mantellaag, die de grijze stof van het CZS wordt. * **Marginale laag:** De neurale uitlopers (axonen) vormen een externe laag, de marginale laag, die de witte stof van het CZS wordt. Deze laag bevat axonen die het CZS in- en uitgaan en banen tussen verschillende niveaus. Witte stof is wit door myeline, gevormd door oligodendrocyten in het CZS. * **Ependym:** Uitlopers van het ependym vormen de plexus choroideus, die hersenvocht produceert dat de hersenventrikels, het centrale kanaal van het ruggenmerg en de subarachnoïdale ruimte vult. ### 3.2 Differentiatie van het ruggenmerg De neuronen in de mantellaag van het ruggenmerg worden georganiseerd in vier platen: * **Alare platen (dorsaal):** Ontwikkelen zich tot associatieneuronen die synapsen ontvangen van sensorische neuronen. * **Basale platen (ventraal):** Vormen de somatische motorneuronen die skeletspieren innerveren. * **Sulcus limitans:** Een groef die de alare en basale platen lateraal scheidt. * **Dakplaat en vloerplaat:** Verbonden structuren dorsaal en ventraal. Op specifieke niveaus (thoracaal, L1/L2, S2-S4) differentiëren neuronen in de ventrale kolommen tot **intermediolaterale celkolommen**. Deze bevatten viscerale motorneuronen die de centrale autonome motorneuronen van het sympathische (thoracaal/lumbaal) en parasympathische (sacraal) stelsel vormen. #### 3.2.1 Spinale zenuwen Spinale zenuwen bestaan uit dorsale en ventrale wortels. Op niveaus met intermediolaterale celkolommen is er ook een viscerale wortel. De axonen van de neuronen in de spinale ganglia zijn afkomstig van neurale kamcellen. ### 3.3 Differentiatie van de hersenen: de hersenstam De organisatie van de hersenstam vertoont overeenkomsten met die van het ruggenmerg (ventriculaire, mantellaag en marginale zone), maar wordt verrijkt door de migratie van celgroepen om kernen te vormen. #### 3.3.1 Indeling en hersenblaasjes De hersenen ontwikkelen zich uit drie primaire hersenblaasjes (prosencephalon, mesencephalon, rhombencephalon), die verder opsplitsen in vijf secundaire blaasjes: telencephalon, diencephalon, mesencephalon, metencephalon en myelencephalon. #### 3.3.2 Hersenbuigingen Tijdens de 5e tot 8e week ontstaan drie hersenbuigingen: de mesencefale, cervicale en pontiene buiging, die de structuur van de zich ontwikkelende hersenen reorganiseren. #### 3.3.3 Organisatie van de hersenstam: motorische en sensorische kolommen De basale en alaire hersenzenuwkernen in de hersenstam zijn georganiseerd in zeven functionele kolommen: **Motorische functies (basale kolommen):** 1. **Algemene somatische efferente neuronen:** Innerveren uitwendige oogspieren en tongspieren (o.a. craniale zenuwen III, IV, VI, XII). 2. **Speciale viscerale efferente neuronen (branchiaal efferente):** Innerveren gestreepte spieren afgeleid van kieuwbogen (o.a. craniale zenuwen V, VII, IX, X, XI). 3. **Algemene viscerale efferente neuronen:** Innerveren parasympathische banen, zoals de sfincter pupillae, ciliaire spieren en glad spierweefsel/klieren van viscerale organen (o.a. craniale zenuwen III, IX, X). **Sensorische functies (alaire kolommen):** 4. **Algemene viscerale afferente neuronen:** Ontvangen impulsen van viscerale organen (o.a. nervus vagus, X). 5. **Speciale afferente neuronen:** Verwerken speciale zintuiglijke informatie, onderverdeeld in: * Speciale viscerale afferent (smaak; craniale zenuwen VII, IX). * Speciale somatische afferent (gehoor en evenwicht; craniale zenuw VIII). 6. **Algemene somatische afferente neuronen:** Verwerken algemene sensaties (aanraking, temperatuur, pijn) van hoofd, nek en slijmvliezen (o.a. craniale zenuwen V, VII, IX). #### 3.3.4 Rhombencephalon (metencephalon en myelencephalon) * **Myelencephalon:** Differentiëert tot de medulla oblongata, die kernen van craniale zenuwen bevat, fungeert als relaiscentrum, en huist oude zenuwnetwerken voor vitale functies. * **Metencephalon:** Vormt de pons en het cerebellum. * **Pons:** Een "brug" die signalen tussen het ruggenmerg, de hersenschors en het cerebellum doorgeeft. * **Cerebellum:** Ontwikkelt zich uit de alarplaten en rhombische lippen en is een centrum voor balans, houdingscontrole en motorische coördinatie. Het bestaat uit diepe cerebellaire kernen en een externe cerebellaire cortex. #### 3.3.5 Mesencephalon Het mesencephalon (middenhersenen) bevat witte stof banen die voorhersenen verbinden met de achterhersenen en ruggenmerg. Het huisvest kernen van craniale zenuwen (III, IV, en de mesencefale nucleus van V) en de colliculi superior en inferior, die betrokken zijn bij visuele en auditieve reflexen en informatieverwerking. #### 3.3.6 Prosencephalon (diencephalon en telencephalon) * **Diencephalon:** Omvat de thalamus (relaiscentrum voor sensorische informatie), epithalamus, hypothalamus (reguleert endocriene activiteit en autonome reacties) en pretectum. Gespecialiseerde structuren zoals optische blaasjes, de plexus choroideus en de hypofyse ontstaan hieruit. * **Hypofyse:** Ontwikkelt zich uit het infundibulum (neurohypofyse) en het zakje van Rathke (adenohypofyse). * **Telencephalon:** Vormt de hersenhelften, basale ganglia, reukbollen en reukbanen. * **Hersenhelften:** De buitenkant is bedekt met de hersenschors, die zich tijdens de foetale ontwikkeling vouwt tot gyri en sulci om het oppervlak te vergroten. * **Ventrikelsysteem:** Bestaat uit de laterale ventrikels (in de hersenhelften), de derde ventrikel (in het diencephalon), het cerebrale aquaduct (in het mesencephalon) en de vierde ventrikel (in het rhombencephalon). * **Commissuren:** Banen zoals de commissura anterior, commissura hippocampi en corpus callosum integreren de linker- en rechterhersenhelften. * **Neocortex:** Differentiëert in meerdere cellagen (laminae), met een omgekeerde rangschikking van grijze en witte stof vergeleken met het ruggenmerg. ### 3.4 Misvormingen en disfunctie Afwijkingen in de ontwikkeling van het CZS, zoals neurale buisdefecten (NTD's) en stoornissen in celmigratie, kunnen leiden tot diverse neurologische aandoeningen. * **Neurale buisdefecten (NTD's):** Ontstaan tijdens neurulatie en omvatten: * **Spina bifida aperta:** Open rug (myeloschisis, meningomyelocele), vaak op lumbosacraal niveau. * **Spina bifida occulta:** Huidbedekte, gesloten defecten van het ruggenmerg. * **Anencefalie (cranioschisis):** Afwezigheid van functionele voorhersenen. * **Encefalocele:** Uitstulping van hersenweefsel door een schedelopening. * **Stoornissen in celmigratie:** Kunnen leiden tot defecten in de cerebrale cortex. * **Cerebellaire defecten:** Kunnen ataxieën en andere ontwikkelingsstoornissen veroorzaken. * **Hydrocefalus:** Ophoping van hersenvocht door obstructie van de CSF-stroom, vaak door problemen met het cerebrale aquaduct. > **Tip:** Foliumzuursuppletie (vitamine B9) vóór en tijdens de zwangerschap kan de incidentie van neurale buisdefecten significant verminderen. > **Tip:** De vroege detectie van neurale buisdefecten kan plaatsvinden via maternale serum alfafetoproteïne screening, echografie en vruchtwaterpunctie. --- # Ontwikkeling van de verschillende hersendelen: prosencephalon, mesencephalon, rhombencephalon Dit onderwerp behandelt de gedetailleerde ontwikkeling van de belangrijkste delen van de hersenen, inclusief hun structuren en mogelijke afwijkingen. ### 4.1 Algemeen overzicht van de hersenontwikkeling De ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel (CZS) begint met neurulatie, waarbij uit het ectoderm de neurale plaat ontstaat. Deze plaat vouwt zich tot de neurale buis, de voorloper van het CZS. Uit de laterale randen van de neurale plaat ontstaan de neurale kamcellen. De hersenen ontwikkelen zich uit drie primaire hersenblaasjes: het prosencephalon (voorhersenen), mesencephalon (middenhersenen) en rhombencephalon (achterhersenen). Tijdens de vijfde zwangerschapsweek ondergaat het mesencephalon geen verdere onderverdeling, terwijl het prosencephalon en rhombencephalon zich elk opsplitsen. Dit resulteert in vijf secundaire hersenblaasjes: * **Prosencephalon:** * Telencephalon (eindhersenen) * Diencephalon (tussenhersenen) * **Mesencephalon:** Blijft onverdeeld. * **Rhombencephalon:** * Metencephalon (achterhersenen) * Myelencephalon (medulla oblongata) Binnen elk van deze blaasjes breidt het neurale kanaal zich uit tot een primitieve ventrikel, die zich later ontwikkelt tot de definitieve hersenventrikels. #### 4.1.1 Hersenbuigingen Tussen de vierde en achtste zwangerschapsweek vouwt de hersenbuis zich op drie plaatsen: 1. **Mesencefalische buiging (cephalische flexuur):** Gecentreerd in het gebied van het middenhersenen. 2. **Cervicale buiging:** Nabij de overgang van het myelencephalon naar het ruggenmerg. 3. **Pontiene buiging:** Een omgekeerde (concave) buiging op de plaats van de zich ontwikkelende pons. Deze buigingen beïnvloeden de algehele structuur en positionering van de zich ontwikkelende hersendelen. #### 4.1.2 Cytodifferentiatie en differentiatie van het ruggenmerg De neurale buis ondergaat cytodifferentiatie, waarbij neuro-epitheliale cellen prolifereren tot neurale en gliale celvoorlopers in de ventriculaire laag. Postmitotische neuronen vormen een mantellaag (grijze stof), terwijl hun uitlopers een marginale laag vormen (witte stof). De witte stof dankt zijn kleur aan myelinescheden, gevormd door oligodendrocyten in het CZS en Schwann-cellen in het PZS. Ependymcellen vormen de plexus choroideus, die hersenvocht produceert. Het ruggenmerg differentieert verder in vier platen: dorsale (alar) platen en ventrale (basale) platen, gescheiden door de sulcus limitans. Dak- en vloerplaten verbinden deze. De ventrale kolommen bevatten somatische motorneuronen, de dorsale kolommen associatie-neuronen. Intermediolaterale celkolommen, aanwezig op specifieke niveaus, bevatten viscerale motorneuronen voor het sympathische en parasympathische zenuwstelsel. **Tip:** Onthoud dat motorneuronen zich doorgaans eerder vormen dan sensorische elementen. Spinale zenuwen bestaan uit dorsale en ventrale wortels. De neuronen van de spinale ganglia zijn afkomstig van de neurale kam. ### 4.2 Differentiatie van de hersenstam De hersenstam (inclusief de rhombencephalon en mesencephalon) behoudt het basale en alaire kolompatroon van het ruggenmerg, maar met aanpassingen door neuronale migratie. Alle hersenzenuwen, behalve de eerste twee, hebben kernen in de hersenstam. Deze kernen zijn georganiseerd in zeven kolommen die specifieke motorische en sensorische functies ondersteunen: **Motorische functies (basale kolommen):** 1. **Somatische efferente neuronen:** Innerveren uitwendige oogspieren en tongspieren. 2. **Branchiaal efferente neuronen (speciale viscerale efferente):** Innerveren gestreepte spieren afgeleid van kieuwbogen. 3. **Viscerale efferente neuronen (algemene viscerale efferente):** Innerveren autonome structuren (parasympathisch). **Sensorische functies (alar kolommen):** 4. **Viscerale afferente neuronen (algemene viscerale afferente):** Ontvangen impulsen van ingewanden (interoceptie). 5. **Speciale afferente neuronen:** Innerveren speciale zintuigen (smaak, gehoor, evenwicht). 6. **Algemene afferente neuronen (algemene somatische afferente):** Ondersteunen algemene sensatie (tast, temperatuur, pijn) in hoofd, nek en mond/neus/keel. #### 4.2.1 Het rhombencephalon: medulla oblongata, pons en cerebellum * **Myelencephalon (medulla oblongata):** Vormt de medulla oblongata, die structureel het meest lijkt op het ruggenmerg. Het bevat hersenzenuwkernen, relaiscentra en fylogenetisch oude zenuwnetwerken voor vitale functies zoals ademhaling en hartslag. * **Metencephalon (pons en cerebellum):** * **Pons:** Functioneert als een brug die signalen tussen ruggenmerg, hersenschors en cerebellum doorgeeft. * **Cerebellum:** Ontwikkelt zich uit de alarplaten van het metencephalon en de rhombische lippen. Het is cruciaal voor balans, houdingscontrole en motorische coördinatie. Het cerebellum ontwikkelt zich in meerdere fasen, waarbij de vermis en hemisferen zich vormen en geleidelijk plooien (folia) ontwikkelen om het oppervlak te vergroten. * **Diepe kernen:** De dentate, globose, emboliforme en fastigiale kernen verwerken de output van de cerebellaire cortex. * **Cerebellaire cortex:** Heeft een gelaagde structuur met gespecialiseerde celtypen. > **Tip:** De gyri van de hersenschors en de folia van het cerebellum vergroten het oppervlak, wat essentieel is voor hun functie. ##### 4.2.1.1 Afwijkingen van het cerebellum Ontwikkelingsstoornissen van het cerebellum kunnen leiden tot hypoplasie, dysplasie of heterotopie. Dit kan resulteren in ataxie (motorische coördinatiestoornissen). Cerebellaire defecten worden geassocieerd met omgevingsfactoren en genetische afwijkingen, en kunnen ook bijdragen aan aandoeningen zoals autisme. #### 4.2.2 Het mesencephalon Het mesencephalon vormt de hersenstam en bevat witte stof banen die de voor- en achterhersenen verbinden. Belangrijke structuren zijn de colliculi superior en inferior (geassocieerd met visuele en auditieve reflexen) en de substantia nigra. De primitieve ventrikel van het mesencephalon wordt het cerebrale aquaduct van Sylvius. ##### 4.2.2.1 Afwijkingen van het mesencephalon * **Hydrocefalus (waterhoofd):** Obstructie van de cerebrale aquaduct (bv. door vernauwing) belemmert de doorstroming van hersenvocht, wat leidt tot uitzetting van de ventrikels en verhoogde intracraniële druk. Dit kan ernstige gevolgen hebben voor de ontwikkeling van de hersenen en de schedel. ### 4.3 Het prosencephalon Het prosencephalon (voorbrein) bestaat uit het diencephalon (tussenhersenen) en het telencephalon (eindhersenen). #### 4.3.1 Het diencephalon Het diencephalon vormt belangrijke structuren zoals de thalamus, epithalamus en hypothalamus. De thalamus fungeert als een relaisstation voor sensorische informatie naar de hersenschors. De hypothalamus reguleert hormonale activiteit, autonome reacties en slaap-waakcycli. Specialisaties zoals het mammillaire lichaam, de pijnappelklier en de neurohypofyse ontwikkelen zich hier ook. **Vorming van de hypofyse:** De hypofyse ontstaat uit twee structuren: het infundibulum (uit het diencephalon) en het zakje van Rathke (uit het stomodeum). Deze fuseren om de adenohypofyse (voorkwab) en neurohypofyse (achterkwab) te vormen. #### 4.3.2 Het telencephalon Het telencephalon ontwikkelt zich tot de hersenhelften, die grote delen van het CZS vormen. * **Vorming van de hersenhelften:** De hersenhelften ontstaan als belvormige uitgroeiingen. De vloer van de telencefale uitgroeiingen bevat neuronale aggregaties die de basale ganglia vormen (corpus striatum en globus pallidus). De interne capsule, een belangrijke baan, loopt door het corpus striatum. * **Vorming van de hersenventrikels:** De primitieve ventrikels van het telencephalon worden de laterale ventrikels. Deze communiceren met de derde ventrikel via het foramen van Monro. Langs de choroïde fissuur in de laterale ventrikels ontwikkelt zich een choroïde plexus die hersenvocht produceert. * **Groei en vouwing van de hersenhelften:** Tijdens de foetale ontwikkeling ondergaan de hersenhelften aanzienlijke groei en vouwing, resulterend in de vorming van gyri (ribbels) en sulci (groeven). Dit vergroot het oppervlak van de hersenschors enorm. Belangrijke groeven zoals de laterale hersengroef, de sulcus centralis en de sulcus parieto-occipitalis definiëren de verschillende hersenkwabben. * **Commissuren:** Het telencephalon vormt commissuren, zoals de commissura anterior, commissura hippocampi en het corpus callosum, die de communicatie tussen de hersenhelften integreren. * **Cytodifferentiatie en laminatie van de neocortex:** De neocortex ontwikkelt zich in meerdere lagen (laminae), waarbij de organisatie van grijze en witte stof omgekeerd is ten opzichte van het ruggenmerg (grijze stof aan de buitenkant). ### 4.4 Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Diverse stoornissen kunnen de ontwikkeling van het CZS beïnvloeden: * **Dysrafisme:** Structurele afwijkingen in de sluiting van de neurale buis. * **Stoornissen in celmigratie:** Leidt tot afwijkingen in de vorming van de cerebrale cortex. * **Stofwisselingsstoornissen:** Opstapeling van toxische metabolieten of deficiëntie van essentiële bestanddelen. #### 4.4.1 Neurale buisdefecten (NTD's) NTD's ontstaan wanneer neurulatie niet normaal verloopt (week 3-4): * **Open NTD's:** * **Craniorachischisis:** Totale dysrafisme van de neurale buis. * **Anencefalie (Cranioschisis):** Totaal dysrafisme van de hersenen, met afwezigheid van functionele voorhersenen. * **Myeloschisis (Spina bifida aperta):** Open rug, waarbij het ruggenmerg blootligt. Dit kan leiden tot meningocele (uitstulping van membranen) of meningomyelocele (uitstulping van ruggenmerg en membranen). * **Huidbedekte NTD's:** * **Encefalocele:** Uitstulping van hersenweefsel door een schedelopening. * **Spina bifida occulta:** Huidbedekte gesloten neurale buisafwijking van het ruggenmerg, vaak gemarkeerd door externe tekenen zoals haargroei of pigmentvlekken. **Detectie van NTD's:** Maternale serum-alfafetoproteïne screening, echografie en vruchtwaterpunctie worden gebruikt voor vroege detectie. Suppletie met foliumzuur (vitamine B9) kan de incidentie van NTD's aanzienlijk verminderen. --- # Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Hieronder volgt een samenvatting van de stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel, gericht op neurale buisdefecten, celmigratiestoornissen en metabole stoornissen, inclusief detectie en preventie. ## 5. Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Dit onderwerp behandelt de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel (CZS) en de verschillende stoornissen die hieruit voort kunnen komen, met een focus op neurale buisdefecten (NTD's), stoornissen in celmigratie en metabole stoornissen, inclusief methoden voor detectie en preventie. ### 5.1 De ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel De ontwikkeling van het CZS begint met neurulatie, het proces waarbij de neurale buis wordt gevormd uit het ectoderm. Dit proces vindt plaats tussen dag 19 en 22 van de embryonale ontwikkeling. #### 5.1.1 Neurulatie en neurale buisvorming De neurulatie wordt geïnitieerd door de inductie van een verdikte neurale plaat in het ectoderm, georkestreerd door de chorda dorsalis (notochord). * **Inductie:** De chorda dorsalis zendt signalen uit die ectodermale cellen differentiëren tot neuro-epitheliale cellen, die samen de neurale plaat vormen. * **Vorming van de neurale buis:** De neurale plaat vouwt zich tijdens de vierde week om een neurale buis te vormen, de voorloper van het CZS. Dit proces start craniaal en breidt zich caudaal uit. * **Neurale lijstcellen:** De laterale randen van de neurale plaat geven aanleiding tot neurale lijstcellen, die zich tijdens de vorming van de neurale buis losmaken en migreren om diverse structuren te vormen. #### 5.1.2 Secundaire neurulatie Secundaire neurulatie betreft de vorming van de neurale buis vanuit de staartknop, in tegenstelling tot de primaire neurulatie die vanuit de neurale plaat plaatsvindt. Dit proces is verantwoordelijk voor de vorming van caudale delen van de neurale buis, neurale lijstcellen en somieten. Het omvat de verdichting van staartknopcellen tot een medullair koord, cavitatie om een lumen te vormen, en de segmentatie van laterale staartknopcellen om caudale somieten te vormen. Secundaire neurulatie is voltooid rond 8 weken ontwikkeling. #### 5.1.3 Ontwikkeling van de hersenblaasjes en hersenbuigingen Tijdens de vijfde week van de ontwikkeling differentiëren de hersenbuis zich in drie primaire hersenblaasjes: prosencephalon (voorhersenen), mesencephalon (middenhersenen) en rhombencephalon (achterhersenen). Vervolgens splitsen de prosencephalon en rhombencephalon zich verder op, wat resulteert in vijf secundaire hersenblaasjes: * Prosencephalon splitst zich in: * Telencephalon (eindhersenen) * Diencephalon (tussenhersenen) * Rhombencephalon splitst zich in: * Metencephalon (achterhersenen) * Myelencephalon (medulla oblongata) De holtes binnen deze hersenblaasjes vormen de primitieve ventrikels, die later de definitieve ventrikels van de volwassen hersenen worden. Tussen week 4 en 8 van de ontwikkeling vormen zich drie hersenbuigingen (flexuren) die de uiteindelijke structuur van de hersenen beïnvloeden: 1. **Mesencefalische buiging (craniale flexuur):** Gecentreerd in het middenhersengebied. 2. **Cervicale buiging:** Nabij de overgang tussen myelencephalon en ruggenmerg. 3. **Pontiene buiging (omgekeerde flexuur):** Begin van de ontwikkeling van de pons. #### 5.1.4 Cytodifferentiatie van de neurale buis en differentiatie van het ruggenmerg De neuro-epitheliale cellen in de neurale buis ondergaan proliferatie, wat leidt tot de vorming van neurale en gliale celvoorlopers in de ventriculaire laag. * **Mantellaag:** Jonge neuronen migreren naar buiten om de mantellaag te vormen, die zich ontwikkelt tot de grijze stof. * **Marginale laag:** Axonen van neuronen vormen de marginale laag, die de witte stof wordt. Myelinescheden, gevormd door oligodendrocyten (CZS) en Schwann-cellen (PZS), geven de witte stof zijn kleur. De differentiatie van het ruggenmerg organiseert de neuronen in vier platen: twee dorsale (alaire) platen en twee ventrale (basale) platen, gescheiden door de sulcus limitans. * **Ventrale kolommen:** Vormen somatische motorneuronen. * **Dorsale kolommen:** Vormen associatieneuronen die input ontvangen van sensorische neuronen. * **Reflexbogen:** Associatieneuronen vormen reflexbogen door synapsen te maken met motorneuronen. * **Intermediolaterale celkolommen:** Op thoracale en lumbale niveaus vormen deze viscerale motorneuronen voor het sympathische zenuwstelsel; op sacrale niveaus voor het parasympathische zenuwstelsel. Spinale zenuwen bestaan uit een dorsale wortel, een ventrale wortel en (op bepaalde niveaus) een viscerale wortel. De neuronen van de spinale ganglia zijn afkomstig van neurale lijstcellen. #### 5.1.5 Differentiatie van de hersenen: hersenstam en ruggenmerg Het basale patroon van alaire en basale kolommen, dorsale sensorische en ventrale motorische wortels, dat in het ruggenmerg wordt waargenomen, komt ook voor in de hersenstam, zij het met aanpassingen door neuronale migratie. Alle hersenzenuwen, behalve de eerste twee (olfactorisch en optisch), hebben kernen in de hersenstam. De hersenstam is georganiseerd in 7 kolommen die specifieke motorische en sensorische functies ondersteunen. * **Motorische functies (basale kolommen):** 1. Somatische efferente neuronen (innerveren uitwendige oogspieren en tongspieren). 2. Branchiaal efferente neuronen (innerveren gestreepte spieren afgeleid van kieuwbogen). 3. Viscerale efferente neuronen (innerveren parasympathische banen en klieren). * **Sensorische functies (alaire kolommen):** 4. Viscerale afferente neuronen (ontvangen impulsen van ingewanden). 5. Speciale afferente neuronen (smaak, gehoor, evenwicht). 6. Algemene afferente neuronen (algemene sensatie zoals aanraking, temperatuur, pijn). #### 5.1.6 Het rhombencephalon (metencephalon & myelencephalon) Het rhombencephalon ontwikkelt zich tot de medulla oblongata (myelencephalon) en de pons en het cerebellum (metencephalon). * **Medulla oblongata:** Herbergt hersenzenuwkernen en fungeert als relaiscentrum. Het bevat ook fylogenetisch oude netwerken voor vitale functies. * **Pons:** Functioneert als een brug die signalen doorgeeft tussen het ruggenmerg, de hersenschors en het cerebellum. * **Cerebellum:** Ontwikkelt zich uit de alarplaten en rhombische lippen. Het is betrokken bij balans, motorische coördinatie en houding. De ontwikkeling omvat de vorming van diepe cerebellaire kernen en een complexe cerebellaire cortex met gyri en sulci. > **Tip:** Misvormingen in de cerebellaire ontwikkeling kunnen leiden tot ataxieën (verstoringen van motorische coördinatie) en worden in verband gebracht met aandoeningen zoals autisme spectrum stoornissen. #### 5.1.7 Het mesencephalon Het mesencephalon bevat belangrijke neuronale centra, waaronder de kernen van de oculomotorius (III) en trochlearis (IV) zenuwen, en de mesencefale trigeminale nucleus. De colliculi superior en inferior, die betrokken zijn bij visuele en auditieve reflexen, ontstaan uit mesencefale alarplaten. De cerebrale aquaduct van Sylvius is de primitieve ventrikel van het mesencephalon. * **Afwijkingen:** Obstructie van de cerebrale aquaduct kan leiden tot hydrocefalus (waterhoofd), gekenmerkt door overmatige ophoping van hersenvocht en uitzetting van de ventrikels. #### 5.1.8 Het prosencephalon (diencephalon en telencephalon) Het prosencephalon splitst zich in het diencephalon en het telencephalon. * **Diencephalon:** Differentiëert tot de thalamus, epithalamus en hypothalamus. * **Thalamus:** Fungeert als relaiscentrum voor de cerebrale cortex voor visuele, auditieve en somatosensorische informatie. * **Hypothalamus:** Reguleert endocriene functies, autonome reacties, en is betrokken bij emotie en arousal. * **Andere structuren:** Het diencephalon vormt ook de pijnappelklier, de achterkwab van de hypofyse (neurohypofyse), en optische structuren. * **Telencephalon:** Ontwikkelt zich tot de hersenhelften, basale ganglia, reukbollen en reukbanen. * **Hersenhelften:** De buitenste laag (neocortex) ondergaat complexe vouwingen (gyri en sulci) om het hersenoppervlak te vergroten. De witte stof ligt dieper dan de grijze stof, een omkering ten opzichte van het ruggenmerg. * **Basale ganglia:** Ontstaan uit de ganglionaire eminenties en zijn betrokken bij motorische controle. * **Commissuren:** Structuren zoals de anterior commissuur, posterior commissuur en corpus callosum verbinden de twee hersenhelften. #### 5.1.9 De hersenventrikels Het ventrikelsysteem bestaat uit de twee laterale ventrikels in de hersenhelften, de derde ventrikel in het diencephalon, het cerebrale aquaduct in het mesencephalon en de vierde ventrikel in het rhombencephalon. De choroïde plexus, aanwezig in de ventrikels, produceert cerebrospinale vloeistof (CSV). #### 5.1.10 Cytodifferentiatie en laminatie van de neocortex De ontwikkeling van de neocortex is uniek, met een zes- of drielaagse structuur. In tegenstelling tot het ruggenmerg, ligt de witte stof in de hersenschors dieper dan de grijze stof. ### 5.2 Stoornissen in de ontwikkeling van het centraal zenuwstelsel Stoornissen in de ontwikkeling van het CZS kunnen diverse oorzaken hebben en leiden tot structurele en functionele afwijkingen. #### 5.2.1 Structurele afwijkingen in de sluiting van de neurale buis (Dysrafisme) Dysrafisme omvat defecten in de sluiting van de neurale buis, variërend van milde defecten tot ernstige vormen waarbij de neurale groeven niet goed differentiëren, invaginatie ondergaan of loskomen van het ectoderm. #### 5.2.2 Stoornissen in de celmigratie Problemen tijdens de migratie van neurale cellen kunnen leiden tot abnormale vorming van de cerebrale cortex en andere hersenstructuren. #### 5.2.3 Metabole stoornissen Stofwisselingsziekten kunnen leiden tot de accumulatie van toxische metabolieten in de hersenen of een deficiëntie van essentiële bestanddelen, wat de ontwikkeling van het CZS beïnvloedt. #### 5.2.4 Neurale buisdefecten (NTD's) NTD's ontstaan wanneer de neurulatie niet correct verloopt (week 3-4 van de zwangerschap). Ze kunnen open (naar de oppervlakte) of gesloten zijn. * **Open NTD's:** * **Craniorachischisis:** Totale dysrafisme van hersenen en ruggenmerg. * **Cranioschisis (Anencefalie):** Totale dysrafisme van de hersenen, met afwezigheid van functionele voorhersenen. * **Myeloschisis:** Dysrafisme van het ruggenmerg, meestal lokaal op lumbosacraal niveau. * **Spina bifida aperta:** Een vorm van myeloschisis waarbij het ruggenmerg open is naar het lichaamsoppervlak. * **Meningocele:** Uitstulping van membranen (dura mater, arachnoidea) door een defect in de wervelkolom. * **Meningomyelocele (Myelomeningocele):** Uitstulping van membranen met inbegrip van een intact ruggenmerg. * **Gesloten NTD's (huidbedekt):** * **Encefalocele:** Uitstulping van hersenweefsel door een opening in de schedel. * **Spina bifida occulta:** Verborgen defecten in de wervelkolom, vaak extern gemarkeerd door een plukje haar, moedervlek, angioma of lipoom. #### 5.2.5 Detectie van NTD's Vroege detectie is cruciaal en is verbeterd door: * **Maternele serum alfafetoproteïne (AFP) screening:** Verhoogde AFP-niveaus (na 12 weken zwangerschap) kunnen wijzen op NTD's. * **Echografisch onderzoek:** Van de foetale wervelkolom en het hoofd. * **Vruchtwaterpunctie:** Meting van AFP-niveaus in het vruchtwater. > **Tip:** Verhoogde AFP-niveaus worden ook gezien bij defecten van de ventrale lichaamswand, terwijl verlaagde niveaus geassocieerd kunnen zijn met het syndroom van Down. #### 5.2.6 Preventie van NTD's * **Foliumzuursuppletie:** Dagelijkse inname van 400 microgram foliumzuur (vitamine B9), meestal via een prenatale multivitamine, kan de incidentie van NTD's met maximaal 75% verminderen. > **Tip:** Het is van essentieel belang dat vrouwen die zwanger willen worden of zwanger zijn, voldoende foliumzuur innemen. --- ## 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 | |------|------------| | Centraal zenuwstelsel (CZS) | Het CZS omvat de hersenen en het ruggenmerg, die verantwoordelijk zijn voor de verwerking van informatie en de coördinatie van lichaamsfuncties. | | Perifeer zenuwstelsel (PZS) | Het PZS bestaat uit alle zenuwen buiten het CZS, inclusief hersenzenuwen, ruggenmergzenuwen en autonome zenuwen, die signalen door het hele lichaam transporteren. | | Somatisch zenuwstelsel | Dit deel van het zenuwstelsel innerveert de huid en de meeste skeletspieren, en verzorgt zowel sensorische als motorische functies voor bewuste controle. | | Visceraal zenuwstelsel (Autonoom zenuwstelsel) | Innerveert de interne organen (ingewanden) en glad spierweefsel, en reguleert onbewuste lichaamsfuncties zoals hartslag en spijsvertering. Het wordt onderverdeeld in sympathische en parasympathische takken. | | Neurulatie | Het proces waarbij de neurale plaat zich vormt en oprolt om de neurale buis te vormen, de voorloper van het centrale zenuwstelsel. Dit proces vindt plaats tussen dag 19 en 22 van de embryonale ontwikkeling. | | Neurale plaat | Een verdikt gebied van het ectoderm dat ontstaat door inductie van de chorda dorsalis en zich ontwikkelt tot de neurale buis. | | Neurale buis | De voorlopige structuur van het centrale zenuwstelsel, die zich tijdens de neurulatie vormt uit de neurale plaat en zich verder differentieert tot de hersenen en het ruggenmerg. | | Neurale kamcellen | Cellen die ontstaan aan de laterale randen van de neurale plaat en zich losmaken tijdens de neurulatie om te migreren en verschillende structuren in het embryo te vormen, zoals neuronen van het perifere zenuwstelsel. | | Primaire neurulatie | De vorming van de neurale buis uit de neurale plaat. | | Secundaire neurulatie | De vorming van de neurale buis (met name het caudale deel) vanuit de staartknop door verdichting en cavitatie van cellen. | | Hersenblaasjes | Vroege uitgroeiingen van de neurale buis die zich differentiëren tot de verschillende delen van de hersenen. Er zijn initieel 3 primaire blaasjes (prosencephalon, mesencephalon, rhombencephalon) die zich verder opsplitsen in 5 secundaire blaasjes. | | Prosencephalon (voorhersenen) | De meest craniale van de drie primaire hersenblaasjes, die zich opsplitst in het telencephalon (eindhersenen) en het diencephalon (tussenhersenen). | | Mesencephalon (middenhersenen) | Het middelste van de drie primaire hersenblaasjes, dat later het middenbrein vormt en een rol speelt in sensorische en motorische functies. | | Rhombencephalon (achterhersenen) | Het meest caudale van de drie primaire hersenblaasjes, dat zich opsplitst in het metencephalon (pons en cerebellum) en het myelencephalon (medulla oblongata). | | Hersenbuigingen (flexuren) | Scherpe plooien in de zich ontwikkelende hersenbuis die optreden tijdens de embryonale ontwikkeling, zoals de mesencefale, cervicale en pontiene buiging. | | Cytodifferentiatie | Het proces waarbij cellen zich specialiseren en differentiëren tot verschillende celtypen, zoals neuronen en gliale cellen, die de basis vormen van het zenuwweefsel. | | Ventriculaire laag | De binnenste laag van de neurale buis waar neuro-epitheelcellen prolifereren om neurale en gliale celvoorlopers te produceren. | | Mantellaag | De laag buiten de ventriculaire laag die zich ontwikkelt tot de grijze stof van het centrale zenuwstelsel, bestaande uit neuronale cellichamen. | | Marginale laag | De buitenste laag van de neurale buis die zich ontwikkelt tot de witte stof, bestaande uit neurale uitlopers (axonen) omhuld door myeline. | | Witte stof | Bestaat uit axonen van neuronen die gemyeliniseerd zijn, wat zorgt voor snelle geleiding van zenuwimpulsen. | | Grijze stof | Bestaat voornamelijk uit neuronale cellichamen, dendrieten en gliale cellen, en is de locatie van synaptische interacties. | | Ependymcellen | Cellen die de wanden van de hersenventrikels en het centrale kanaal van het ruggenmerg bekleden en bijdragen aan de vorming van de plexus choroideus. | | Plexus choroideus | Een netwerk van bloedvaten en ependymcellen dat zich in de hersenventrikels bevindt en verantwoordelijk is voor de productie van cerebrospinale vloeistof (CSV). | | Cerebrospinale vloeistof (CSV) | Een heldere vloeistof die de hersenen en het ruggenmerg omgeeft en beschermt, en bijdraagt aan de afvoer van afvalstoffen. | | Alaire platen (dorsale kolommen) | Dorsale delen van de neurale buis die zich ontwikkelen tot sensorische gebieden, zoals associatieneuronen. | | Basale platen (ventrale kolommen) | Ventrale delen van de neurale buis die zich ontwikkelen tot motorische gebieden, zoals somatische motorneuronen. | | Sulcus limitans | Een groef die de alaire en basale platen van de neurale buis scheidt. | | Dakplaat | Het dorsale deel van de neurale buis dat bijdraagt aan de vorming van de hersenventrikels en de plexus choroideus. | | Vloerplaat | Het ventrale deel van de neurale buis dat belangrijk is voor de ontwikkeling van motorische structuren. | | Motorneuronen | Neuronen die signalen van het centrale zenuwstelsel naar spieren of klieren geleiden, waardoor beweging of secretie wordt geïnitieerd. | | Sensorische neuronen | Neuronen die informatie van zintuiglijke receptoren doorgeven aan het centrale zenuwstelsel. | | Intermediolaterale celkolommen | Kolommen van neuronen in het ruggenmerg die viscerale motorneuronen bevatten, verantwoordelijk voor de controle van het autonome zenuwstelsel. | | Spinale zenuwen | Zenuwen die uit het ruggenmerg ontspringen en bestaan uit dorsale (sensorische) en ventrale (motorische) wortels. | | Hersenstam | Het deel van de hersenen dat de medulla oblongata, pons en middenhersenen omvat en vitale functies reguleert. | | Cerebellum | Het kleine brein, gelegen aan de achterkant van de hersenen, dat verantwoordelijk is voor de coördinatie van bewegingen, balans en houding. | | Pons | Een deel van de hersenstam dat signalen doorgeeft tussen het ruggenmerg, de hersenschors en het cerebellum. | | Medulla oblongata (verlengde merg) | Het onderste deel van de hersenstam dat vitale functies zoals ademhaling en hartslag reguleert. | | Neurale buisdefecten (NTD's) | Congenitale afwijkingen die ontstaan door onvolledige sluiting van de neurale buis tijdens de embryonale ontwikkeling. | | Spina bifida | Een neurale buisdefect waarbij de wervelkolom niet volledig gesloten is, wat kan leiden tot uitstulping van het ruggenmerg en/of de omringende membranen. | | Anencefalie | Een ernstige neurale buisdefect waarbij de hersenen en schedel niet volledig ontwikkelen. | | Encefalocele | Een neurale buisdefect waarbij hersenweefsel door een opening in de schedel uitpuilt. | | Spina bifida occulta | Een milde vorm van spina bifida waarbij het defect in de wervelkolom verborgen is onder de huid. | | Foliumzuur | Een vitamine B9-supplement dat de incidentie van neurale buisdefecten aanzienlijk kan verminderen. | | Telencephalon (eindhersenen) | Het meest craniale deel van het prosencephalon, dat zich ontwikkelt tot de hersenhelften, de basale ganglia en de reukbollen. | | Diencephalon (tussenhersenen) | Het deel van het prosencephalon dat de thalamus, hypothalamus en epithalamus vormt, en fungeert als een relaisstation voor zintuiglijke informatie. | | Thalamus | Een deel van het diencephalon dat fungeert als een relaiscentrum voor cerebrale informatie, waarbij sensorische input wordt verwerkt en doorgestuurd naar de hersenschors. | | Hypothalamus | Een deel van het diencephalon dat de endocriene activiteit van de hypofyse reguleert en een rol speelt in autonome reacties, emotie en slaap-waakcycli. | | Hypofyse | Een endocriene klier die hormonen produceert die de groei, homeostase, metabole functies en voortplanting reguleren. | | Hersenhelften (cerebrum) | De twee grote delen van de hersenen die verantwoordelijk zijn voor hogere cognitieve functies zoals denken, geheugen en taal. | | Basale ganglia | Een groep subcorticale kernen die betrokken zijn bij de controle van beweging, leren en emotie. | | Commissuren | Zenuwbanen die de linker- en rechterhersenhelften met elkaar verbinden, zoals het corpus callosum. | | Neocortex | De buitenste laag van de hersenschors, verantwoordelijk voor complexe cognitieve functies, die wordt gekenmerkt door zijn gelaagde structuur (laminae). |