Развитие коры большого мозга человека на ранних стадиях эмбриогенеза

Актуальность. Кора полушарий большого мозга является высшим координирующим центром, регулятором всех функций организма. Она отражает как внешний мир, так и внутренний мир животных и человека [4,8,12] . Кора головного мозга играет важную роль в течении различных патологических процессов и, что важно, в восстановлении нарушенных функций организма.

Наивысшей сложности структурно-функциональной организации этот отдел мозга достигает у человека [2,6,9] , что вызывает дополнительные трудности в изучении механизмов функционирования неокортекса в условиях нормы и патологии .

Среди разнообразных подходов к изучению строения и функций мозга в последнее десятилетие продуктивно развивается филооктоге-нетическое направление. Исследования индивидуального развития нервной системы человека, отчасти повторяющего этапы видового развития, способствуют установлению динамики и механизмов регуляции морфогенетических процессов, что представляется исключительно важным в фудаментальном и прикладном аспектах.

Исследования развития коры большого мозга человека в пренатальном периоде позволяют выявить характерные для человека особенности становления структуры и функций [1,10,14] , установить условия, определяющие или способствующие формированию пороков развития и нервно-психических заболеваний [3,7,8] .

Последнее становится особенно актуальным, поскольку возникновению аномалий развития и психопатологии способствует ухудшение экологической обстановки, питания и воздействие на организм матери разнообразных стрессов. Представляется актуальным изучение ранних этапов развития, которые являются определяющими в становлении структуры и функций дификитивной коры в нормальных и патологических условиях [1,6,13] .

Изучение пренатального гистогенеза нервной ткани, динамики морфогенетических процессов позволит определить условия, необходимые для полной реализации гистобластических потенций, и механизмы, регулирующие эти процессы. Такого рода данные представляют существенный интерес как для решения фундаментальных проблемы развития мозга, так и для установления патогенеза заболеваний мозга, формирующихся до рождения, выбора сроков развития нервной ткани, оптимальных для нейротрансплантации с целью коррекции нарушенных функций [4,8,11] .

Несмотря на имеющиеся в литературе данные по развитию мозга, ограниченность, а зачастую и недоступность получения материала, неприменимость экспериментальных методов исследования для изучения развития insitu, сложность преобразования нервной ткани в развитии и отсутствие четких классификационных подходов, привело к тому, что основные гистогенетические процессы на ранних этапах пренатального развития головного мозга человека изучены недостаточно или фрагментарно, ситематические данные об этих процессах в литературе отсутствуют.

Новые методические подходы последних лет, среди которых следует особо отметить высокочувствительные иммуноцитохимические маркеры типов клеток и их функционального состояния, позволяют исследовать динамику развития структур неокортекса человека insitu, что проливает свет ка механизмы развития структуры и функций зтого важнейшего отдела ЦНС. Такое исследование представляет несомненный интерес как для фундаментальной биологии, так и для практической медицины.

Цель исследования: исследовать развитие закладки коры большого мозга человека у эмбрионов 5-13-й недель.

Материалы и методы исследования. Материалом исследования явились фронтальные срезы левого и правого полушарий мозга четырех плодов человека обоих полов в возрасте 5-13 недель гестации, исследовался мозг плодов, которые по предварительному заключению патологоанатома не имели неврологической патологии.

Результаты исследования. Закладка неокортекса у эмбриона человека, обособляющаяся на 5-ой неделе эмбрионального развития (стадия 14), первоначально имеет только два морфологически определяемых слоя -вентрикулярный и маргинальный. На 7-ой неделе (стадия 16) на границе между ними появляется особая группа клеток, формирующая промежуточную зону. Кортикальная пластинка появляется междупромежуточной и маргинальной зонами на восьмой неделе эмбриогенеза (стадия 22)

В закладке неокортекса эмбрионов человека имеется две зоны пролиферации клеточных элементов. Первая - вентрикулярнаяпро-лиферативная зона существует в течение всего исследованного периода. Вторая - появляется на 19-й стадии и сохраняется в течение всего изученного периода.

Для вентрикулярной зоны характерно своеобразное распределение клеток с разным числом ядрышек. Вблизи желудочковой поверхности сосредоточены преимущественно ядра клеток, содержащие большее число ядрышек, чем в наружной части вентрикулярной зоны.

В ходе эмбриогенеза происходит реорганизация волокон радиальной глии. Перед началом массовой миграции нейробластов (8-я неделя) базальные отростки, расположенные ранее поодиночке, группируются в пучки. С появлением кортикальной пластинки (9-я неделя) в них происходит перераспределение виментиновыхфиламентов.

Первые кровеносные сосуды в закладке неокортекса человека появляются в конце 7-ой недели развития (стадия 19). Они прорастают из мозговой оболочки, перфорируя базальную пластину мозга. Число новых прорастающих сосудов на единицу поверхности мозга- 141 увеличивается до 11 недели внутриутробного развития.

Первые кровеносные сосуды вентрикулярной зоны состоят из одного слоя эндотелиальных клеток и лишены базальной мембраны. Начиная с 9-ой недели происходит постепенное формирование мембраны в местах прилежания эндотелиоцитов и отростков глиоцитов. В это время в стенке сосуда появляется 2-й слой клеток не установленного типа. К моменту завершения наблюдений (13 недель) базальная мембрана большинства кровеносных сосудов не сформирована окончательно.

Вывод. Настоящее исследование относится к числу фундаментальных, в нем представлены новые данные в отношении структурной организации развивающегося неокортекса человека. Полученные данные характеризуют динамику формирования закладки неокортекса и внутримозгового сосудистого русла в период 5-13 недель эмбрионального развития. В ходе работы установлены неизвестные ранее особенности становления цито- и ангиоархитектоники развивающегося мозга.

Результаты исследования в дальнейшем могут быть использованы при исследовании пороков развития мозга человека, при изучении влияния неблагоприятных факторов среды на развивающийся мозг и при разработке стратегии и тактики пересадки эмбриональной нервной ткани в мозг взрослых индивидумов с целью коррекции нарушенных функций.