El período prenatal es la fase más rápida del desarrollo en donde se produce la formación estructural del SNC (Papalia & Olds, 1992). El aumento de las conexiones cortico- corticales conllevan a la formación de las redes neuronales que sustentarán la complejidad del comportamiento humano
Aunque la secuencia de crecimiento y desarrollo está guiada por la información genética, el resultado final del desarrollo del SNC está determinado por la interacción de esa información con factores ambientales (Streissguth, Bookstein, Barr, Sampson, O'Malley, & Young, 2004).
El periodo prenatal consta de dos fases: embrionaria y fetal.
La época embrionaria empieza en el momento de la concepción hasta la semana 8 de gestación (8SG). Durante este periodo la morfología del SNC cambia de manera drástica. Al final de este periodo la mayoría de las estructuras más rudimentarias del cerebro están establecidas y forman la organización más primaria del SNC (Stiles, Stern, Appelbaum, Nass, Trauner, & Hesselink, 2008).
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Durante la época fetal del periodo prenatal los cuatro mecanismos que actúan de modo combinado en el desarrollo del sistema nervioso son: proliferación, migración, diferenciación y muerte celular.
2.1.1 Proliferación neuronal
Consiste en el incremento del número de células nerviosas. El proceso de proliferación celular, denominado neurogénesis, se realiza a partir de las células madre plurifuncionales (stem cells). Las células filiales reciben el nombre de neuroblastos y serán las futuras células del sistema nervioso (neuronas y glía). Los neuroblastos se originan en las paredes de los ventrículos cerebrales, en la denominada capa ependimaria. En sus etapas iniciales, los neuroblastos presentan indiferenciación morfológica. La velocidad de proliferación en este periodo es abismal ya que se forman alrededor de 250.000 neuronas por minuto (Cowan, 1979).
La secuencia de la proliferación celular es característica para cada región del cerebro. Las que empiezan pronto son las que ocupan los lugares más profundos de las capas corticales, mientras que las que empiezan más tarde son las que forman las capas más superficiales.
En la especie humana la neurogénesis se completa aproximadamente en la 6ª semana de gestación (Clancy, Darlington, & Finlay, 2001). No se conocen bien los factores que regulan la proliferación de los neuroblastos. Sin embargo, existe la posibilidad de que algunos neurotransmisores, como la serotonina, la noradrenalina, la acetilcolina, el GABA y la dopamina actúen como señales reguladoras de la neurogénesis (Herschkowitz, 1988).
2.1.2 Migración neuronal
Una vez finalizada la proliferación celular, las células filiales se desplazan desde las paredes ventriculares hasta las zonas definitivas que van a ocupar en el córtex cerebral.
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tangencial. La mayoría de las neuronas (80-90%) migran en un patrón radial. La glía radial es el soporte a través del cual las neuronas alcanzan la ubicación definitiva (Rakic, 1995). Cada una de las células gliales radiales puede encargarse de la migración de varias neuronas.
Las neuronas restantes (10-20%) migran en un patrón tangencial. En la migración tangencial, las neuronas se mueven paralelas a la superficie del cerebro a lo largo de axones de otras neuronas (Rakic, 1990).
La migración de los neuroblastos tiene lugar en oleadas formando un estrato inicial denominado placa cortical. Las primeras neuronas en llegar a la placa cortical darán lugar a la capa VI, la capa más profunda de la corteza, mientras que las células más tardías migran atravesando placas ya existentes hacia la superficie de esas placas. El orden de la migración se ensambla de dentro a fuera (Stiles & Jerningan, 2010)
2.1.3 Desarrollo dendrítico y sinaptogénesis
Una vez que las neuronas han alcanzado las áreas donde van a permanecer, e incluso antes, empiezan a desarrollar tanto el axón como las dendritas. Este proceso comienza alrededor de la 15ª semana de gestación (Webb, Monk, & Nelson, 2001).
El crecimiento del axón es guiado por el cono de crecimiento (Cowan, 1979). En el interior del axón se desarrollan activamente las neurofibrillas (neurotúbulos y neurofilamentos), que son el sistema de transporte de las moléculas químicas precursoras, impresicindibles para que se puedan producir las sinapsis. Al alcanzar el objetivo, la elongación axonal cesa y empieza la formación de las sinapsis (Webb, Monk, & Nelson, 2001). La densidad sináptica aumenta hasta un nivel que excede en gran medida a los niveles alcanzados en la edad adulta (Spencer-Smith & Anderson, 2009).
A medida que los axones se extienden y se ramifican las dendritas, la superficie del cerebro adquiere surcos y circunvoluciones para dar cabida a este aumento de masa cortical (Monk, Webb, & Nelson, 2001).
22 2.1.4 Diferenciación neuronal
La diferenciación neuronal constituye la última fase de desarrollo de las células nerviosas y tiene lugar cuando las células han llegado a su destino. Una vez que alcanzan sus asentamientos definitivos modifican su forma, adaptándola al lugar donde se encuentran y a la función que vayan a desempeñar.
La diferenciación de la corteza sigue una secuencia determinada. Las neuronas situadas en las regiones más profundas de la corteza se diferencian antes que las neuronas que migran a las capas más superficiales de la corteza (Monk, Webb, & Nelson, 2001). En el hombre, la diferenciación neuronal empieza en el período prenatal y puede durar hasta los cuatro años de edad (Herschkowitz, 1988).
La diferenciación neuronal representa una época de crecimiento rápido del cerebro pero también es una etapa muy vulnerable a agentes teratogénicos pudiendo repercutir en la multiplicación glial, en la mielinización y en el crecimiento del cerebro en general (Rabinowicz, de Courten-Myers, Petetot, Xi, & de los Reyes, 1996).
2.1.5 Muerte celular programada (Apoptosis)
Durante el rápido proceso de proliferación celular en la etapa prenatal se producen más células de las que finalmente serán necesarias. Se estima que más de un 50% de las células mueren durante esta etapa prenatal (Stiles & Jerningan, 2010). En algunas capas puede llegar al 70% aproximadamente
Esta pérdida tan elevada de neuronas parece ser un mecanismo de adaptación durante el desarrollo del SNC (Oppenheim, 1991).
La muerte celular programada o apoptosis es un proceso no patológico que juega un papel esencial en el establecimiento de circuitos neuronales efectivos y funcionales (Buss, Sun, & Oppenheim, 2006). Tan sólo los neuroblastos que alcanzan más rápidamente sus
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objetivos son los que se transformarán definitivamente en neuronas, mientras que otras células que no establecen conexiones sinápticas mueren.
La producción inicial de sinapsis rebasa el número final de conexiones neuronales, como mecanismo de aprendizaje para posibilitarle al organismo adquirir todas las experiencias relevantes para su adaptación y supervivencia. Mediante la poda sináptica se eliminan todas aquellas conexiones débiles entre neuronas, dejando sólo aquellas que codifican informaciones relevantes y usadas regularmente en la interacción ambiente-organismo.
La muerte celular programada en poblaciones neuronales se produce en periodo prenatal, mientras que la apoptosis en las poblaciones de células gliales y la poda sináptica neuronal son en gran medida acontecimientos postnatales.