Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum

I 0 flashcards i 6 preguntes més al document.

Text del document

APUNTS PSICOBIOLOGIA DEL DESENVOLUPAMEN T HUMÀ Grau en Psicologia Universitat de Lleida AprenAI 2026-2027 Apunts complets de psicobiologia del desenvolupament: morfogènesi, histogènesi del SN, maduració cerebral, plasticitat, diferenciació sexual i senescència.

APREN.AI Índex 1 Morfogènesi primerenca — De la fecundació a la gastrulació Fecundació i naturalesa biològica del zigot Primera setmana: segmentació, potència cel·lular i implantació Segona setmana: disc bilaminar, eixos corporals i tipus de gestació gemel·lar Tercera setmana: gastrulació, derivats trilaminars i notocorda 2 Neurulació i regionalització del tub neural Inducció neural i tancament del tub neural Crestes neurals: formació i estructures derivades Regionalització espacial del tub neural: eixos dorso-ventral, mediolateral i rostro-caudal Segmentació longitudinal: vesícules encefàliques i neuromeria 3 Histogènesi del sistema nerviós i connectivitat Proliferació neuroepitelial i orígens dels llinatges cel·lulars Migració cel·lular cap a la capa del mantell Diferenciació neuronal i navegació axonal Sinaptogènesi, competència neurotròfica i refinament de circuits Alteracions del desenvolupament dels circuits nerviosos 4 Maduració cerebral postnatal i plasticitat sinàptica Creixement cerebral postnatal i remodelació cel·lular Dinàmica sinàptica i maduració de l'escorça cerebral Correlats neurocognitius i finestres temporals del desenvolupament Plasticitat neuronal, resposta a lesions i potenciació a llarg termini (LTP) Enriquiment ambiental i evidències de neurogènesi postnatal 5 Diferenciació sexual i desenvolupament cerebral Clarificació conceptual: dimensions de la sexualitat humana Mecanismes cel·lulars i genètics de la diferenciació sexual Alteracions del desenvolupament del sexe fenotípic Dimorfisme cerebral i diferències neuroanatòmiques Hipòtesi organitzadora i activadora de les hormones sexuals 6 Envelliment cerebral i senescència biològica Naturalesa biològica de l'envelliment i senescència Canvis corporals, motors i declivi sensorial durant l'edat adulta tardana Envelliment cerebral i neurocognició: canvis normals versus patològics Bases moleculars i cel·lulars: la cascada causal de la senescència 7 Resum per repassar Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 1 Morfogènesi primerenca i neurulació Histogènesi i maduració postnatal Diferenciació sexual cerebral Envelliment cel·lular i senescència Cronologia clau del desenvolupament i la maduració Solucions de les preguntes de repàs Aquests apunts poden contenir errors o omissions.

Són un material de suport i no substitueixen el temari oficial ni el professorat: contrasta la informació important. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 2 1 Morfogènesi primerenca — De la fecundació a la gastrulació EN ACABAR SABRÀS Distingir cronològicament les etapes de la fecundació i les tres primeres setmanes de desenvolupament embrionari. Diferenciar la totipotència de la mòrula respecte a la pluripotència de l'embrioblast. Classificar els tipus de gestació gemel·lar segons el dia en què té lloc l'escissió cel·lular. Relacionar les tres capes germinatives del disc trilaminar amb els seus principals teixits i òrgans derivats.

PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 1 Per què un zigot de 24 hores encara no garanteix biològicament l'aparició d'un únic individu humà? El desenvolupament humà comença amb la trobada entre l'òvul i l'espermatozoide, un procés precís que transforma una única cèl·lula en una estructura pluricel·lular organitzada en eixos i capes embrionàries bàsiques durant les primeres tres setmanes de gestació. PROCÉS Morfogènesi primerenca de la primera a la tercera setmana Fecundació Fusió de gàmetes i formació del zigot unicel·lular. 1 Segmentació i mòrula Divisions mitòtiques d'1 a 32 cèl·lules totipotents. 2 Blastòcit i implantació Formació de l'embrioblast pluripotent i inici d'implantació al dia 6.

3 Disc bilaminar Diferenciació en epiblast i hipoblast a la segona setmana. 4 Gastrulació Migració per la línia primitiva cap a disc trilaminar. 5 Inducció notocordal Formació de la notocorda per dirigir la futura neurulació. 6 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 3 Fecundació i naturalesa biològica del zigot Després de l'ovulació, l'oòcit secundari emprèn el viatge per les trompes de Fal·lopi cap a l'úter. Durant aproximadament els dos primers dies posteriors a l'ovulació, l'òvul manté la capacitat de ser fecundat per un espermatozoide.

La fecundació requereix superar diverses barreres físiques i químiques mitjançant una seqüència ordenada de passos: Esquema dels passos successius de la fecundació humana. Des d'una perspectiva biològica, el zigot constitueix la primera cèl·lula humana amb un genoma propi i complet. Tot i això, en aquesta fase inicial encara no es pot considerar un individu biològic irreversiblement definit, ja que conserva la capacitat d'escindir-se en dues o més masses cel·lulars independents que poden originar bessons idèntics o trigèmins. COMPROVA-HO 2 Per quina raó biològica el zigot inicial no es pot considerar encara un individu únic irrevocable?

Primera setmana: segmentació, potència cel·lular i implantació Menys de 24 hores després de la fecundació, el zigot comença una sèrie de divisions mitòtiques sense augment global de volum, anomenades divisions de segmentació. Aquest procés es produeix mentre l'embrió viatja per la trompa de Fal·lopi protegit per la zona pel·lúcida: Mòrula: S'origina després d'unes cinc divisions consecutives (passant successivament per estadis d'1, 2, 4, 8, 16 i 32 cèl·lules). Les cèl·lules d'aquesta massa compacta posseeixen totipotència Penetració de la corona radiada: Els espermatozoides travessen la capa externa de cèl·lules fol·liculars que envolten l'oòcit.

1 Penetració de la zona pel·lúcida: L'espermatozoide desencadena la reacció acrosòmica, allibera enzims lítics i perfora aquesta matriu glicoproteica protectora. 2 Fusió de membranes: Es produeix el contacte i la unió física entre la membrana plasmàtica de l'espermatozoide i la de l'oòcit. 3 Fusió dels nuclis: Després de la unió de membranes, els pronuclis matern i patern s'acosten i es fusionen, un esdeveniment que requereix cert temps per consolidar el genoma complet del nou ésser. 4 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 4 cel·lular, és a dir, conserven la capacitat de generar un organisme complet amb tots els seus teixits embrionaris i extraembrionaris.

Blastòcit (o blàstula): En reorganitzar-se les cèl·lules de la mòrula, es defineixen dues poblacions diferents. D'una banda, la capa perifèrica forma el trofoblast, responsable de la futura placenta. De l'altra, el grup intern constitueix l'embrioblast (o massa cel·lular interna), les cèl·lules del qual presenten pluripotència cel·lular: poden diferenciar-se en qualsevol llinatge cel·lular del cos adult, però han perdut la capacitat de generar per si soles els annexos extraembrionaris necessaris per a un individu complet. La implantació del blastòcit a l'epiteli uterí comença al 6è dia després de la fecundació.

Durant aquest esdeveniment, les cèl·lules invasives del trofoblast penetren la mucosa de l'endometri per ancorar l'embrió i començar a establir el suport nutricional matern. ERROR FREQÜENT Confondre la totipotència de la mòrula amb la pluripotència de l'embrioblast. Una cèl·lula totipòtent pot generar un individu sencer perquè és capaç d'originar tant el cos embrionari com la placenta i membranes annexes. Una cèl·lula pluripòtent de l'embrioblast només pot originar els teixits corporals de l'embrió, mai els teixits extraembrionaris trofoblàstics. Recorda: totipotència = tot l'organisme inclòs el trofoblast; pluripotència = només els teixits del cos.

Segona setmana: disc bilaminar, eixos corporals i tipus de gestació gemel·lar Un cop implantat a l'endometri uterí, l'embrioblast es reorganitza durant la segona setmana en un disc embrionari bilaminar format per dues capes sobreposades: Epiblast: Capa dorsal de cèl·lules columnar o cilíndriques. Hipoblast: Capa ventral de cèl·lules cuboidals orientada cap a la cavitat del blastòcit. Durant aquesta fase, diverses cascades de senyalització molecular i patrons d'expressió gènica fixen els eixos anatòmics fonamentals del cos: l'eix dorsoventral i l'eix rostrocaudal.

El moment en què es produeix la divisió espontània del zigot determina l'organització de les membranes fetals en els bessons monozigòtics (corionicitat i amnionicitat): Moment de la divisió Estadi del desenvolupament Corionicitat i amnionicitat Característiques i riscos Dies 1 a 3 Mòrula Bicorial i biamniòtica Dues placentes independents i dos sacs amniòtics separats. Dies 4 a 8 Blastòcit abans d'implantar Monocorial i biamniòtica Placenta compartida (un sol cori) però amb sacs amniòtics independents. Dies 8 a 13 Blastòcit implantat Monocorial i monoamniòtica Comparteixen placenta i sac amniòtic; risc d'interferències entre cordons umbilicals.

Més enllà del dia 13 Disc embrionari format Siamesos Divisió incompleta del disc embrionari; cossos units anatòmicament. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 5 Diagrama de la gestació gemel·lar segons el moment d'escissió. COMPROVA-HO 3 Quina conseqüència té una escissió gemel·lar produïda entre els dies 8 i 13 de gestació? Tercera setmana: gastrulació, derivats trilaminars i notocorda La gastrulació té lloc durant la 3a setmana i transforma el disc bilaminar en trilaminar. Aquest procés fonamental s'inicia a l'extrem caudal de l'embrió amb l'aparició de la línia primitiva, una estructura induïda per senyals procedents de l'hipoblast caudal.

Les cèl·lules de l'epiblast en proliferació es desplacen activament i migren a través d'aquesta línia primitiva per configurar tres capes germinatives definitives: Capa embrionària Teixits i òrgans derivats Ectoderma Epitelis epidèrmics, pèls, glàndules cutànies (sudorípares i sebàcies) i el teixit nerviós. Mesoderma Sistema musculoesquelètic (múscul estriat esquelètic, cardíac, llis; ossos, cartílag), teixit conjuntiu i adipós, sistema circulatori (vasos sanguinis, endotelis i sang), i sistemes excretor i reproductor. Endoderma Epitelis de revestiment del tracte digestiu i les seves glàndules associades (fetge i pàncrees), així com l'epiteli del tracte respiratori i les glàndules associades.

Durant aquesta mateixa reorganització, un grup de cèl·lules mesodèrmiques migra des del porus de la línia primitiva en sentit cefàlic per formar la notocorda. La notocorda és una estructura mesodèrmica que indueix el neuroectoderma i serà substituïda per la columna vertebral. Mentre dura el període Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 6 embrionari precoç, actua com a suport estructural axial i envia senyals inductors a l'ectoderma adjacent per iniciar el desenvolupament del sistema nerviós (vegeu «Neurulació i regionalització del tub neural»). COMPROVA-HO 4 De quina capa embrionària s'origina la notocorda i quin paper funcional exerceix a la tercera setmana?

IDEES CLAU La fecundació comprèn la penetració de la corona radiada i la zona pel·lúcida, la fusió de membranes i la unió dels pronuclis matern i patern. Les cèl·lules de la mòrula són totipotents, mentre que les de l'embrioblast del blastòcit són pluripotents. La implantació uterina és iniciada pel trofoblast al 6è dia postfecundació. El moment de l'escissió del zigot determina si els bessons monozigòtics són bicorials, monocorials, monoamniòtics o siamesos. La gastrulació durant la 3a setmana transforma el disc bilaminar en trilaminar: ectoderma, mesoderma i endoderma.

La notocorda és un eix mesodèrmic transitori que indueix el neuroectoderma abans de ser reemplaçat per la columna vertebral. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 5. Quin tipus de potència biològica tenen les cèl·lules de la massa cel·lular interna (embrioblast) i què les diferencia de les de la mòrula? 6. En quin estadi de desenvolupament ha de dividir-se un embrió perquè es produeixi una gestació de bessons monocorial i biamniòtica? 7. A partir de quina de les tres capes germinatives es formen el teixit nerviós i l'epidermis? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 8. Quan s'inicia la implantació del blastòcit a l'epiteli uterí?

Al 14è dia durant la gastrulació a) Durant les primeres 24 hores posteriors a l'ovulació b) Al 6è dia després de la fecundació c) Al final de la segona setmana d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 7 9. Quina condició presenten les cèl·lules que integren la mòrula? 10. Si l'escissió d'un embrió monozigòtic ocorre passat el dia 13, quin resultat es produeix? 11. De quina capa embrionària deriva el sistema musculoesquelètic humà? 2 Neurulació i regionalització del tub neural EN ACABAR SABRÀS Descriure el procés de tancament del tub neural i identificar les patologies derivades de la seva fallada.

Distingir els derivats anatòmics i funcionals originats a partir de les crestes neurals. Explicar el patró de regionalització dorso-ventral i mediolateral mediat per Shh i BMPs. Reconèixer les subdivisions encefàliques primàries, secundàries i els seus respectius neuròmers. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 12 Com sap una cèl·lula de la paret del tub neural si ha d'esdevenir una neurona sensitiva o una de motora? Inducció neural i tancament del tub neural La formació del sistema nerviós humà s'inicia durant la tercera setmana del desenvolupament embrionari, de manera contemporània a la gastrulació (vegeu «Morfogènesi primerenca — De la fecundació a la gastrulació»).

Aquest punt de partida s'anomena inducció neural, un procés que té lloc entre els dies 16 i 20. En aquesta etapa, una part de l'ectoderma embrionari rep instruccions per diferenciar-se en teixit neural, formant la placa neural o neuroectoderma.

Són pluripotents i originen teixits concrets a) Són totipotents i poden formar un individu complet b) Són unipotents i es limiten a la placenta c) Són cèl·lules biliars completament diferenciades d) Bessons monocorials i biamniòtics a) Absència de desenvolupament embrionari per lisi b) Bessons siamesos per separació incompleta c) Bessons bicorials i biamniòtics sans d) De l'endoderma a) Del mesoderma b) De l'hipoblast primitiu c) De l'ectoderma d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 8 DEFINICIÓ La inducció neural és la senyalització química instructiva mitjançant la qual una part de l'ectoderma queda compromesa a convertir-se en placa neural, dirigida per senyals verticals provinents de la notocorda i senyals planars del nòdul primitiu.

A nivell molecular, cal destacar un principi clau: per defecte, l'ectoderma es desenvolupa com a teixit neural. Les proteïnes morfogenètiques òssies (BMP, de l'anglès Bone Morphogenetic Proteins) desencadenen el desenvolupament de l'ectoderma no neural (com la futura epidermis) en inhibir la via neural. Perquè es formi la placa neural, cal que les molècules inductores bloquegin les BMPs en aquesta regió específica. Aquesta inducció combina senyals planars, transmesos en el mateix pla des del nòdul primitiu, i senyals verticals, emesos per la notocorda situada immediatament a sota.

Entre els dies 20 i 28 del desenvolupament s'esdevé la neurulació pròpiament dita: les vores de la placa neural s'eleven creant els plecs neurals, que convergeixen cap a la línia mitjana per formar el tub neural. El canal central es tanca de manera progressiva i deixa dues obertures transitòries als extrems: El neuroporus cranial (o rostral), que es tanca aproximadament al dia 25. El neuroporus caudal, que completa el tancament cap al dia 27. ERROR FREQÜENT Confondre les dates i conseqüències dels dos neuroporus. Recorda sempre la regla craniocaudal: el cap va primer.

El neuroporus cranial es tanca el dia 25 (el seu defecte causa anencefàlia) i el caudal es tanca més tard, el dia 27 (el seu defecte causa espina bífida). La fallada en aquests mecanismes de fusió genera malformacions congènites greus: Anencefàlia: defecte en el tancament del neuroporus rostral. Comporta el no desenvolupament de gran part de l'encèfal i la volta cranial, causant habitualment la mort fetal o neonatal. Espina bífida: defecte en el tancament del neuroporus caudal que afecta la fusió d'una o diverses vèrtebres.

Es manifesta en diferents graus: oculta (asimptomàtica, sovint indicada només per un floc de pèl a la pell), meningocele (protrusió d'un sac amb meninges i líquid cefalorraquidi) o mielomeningocele (el quadre més sever, amb sortida de teixit nerviós de la medul·la espinal). Actualment es pot intervenir quirúrgicament in utero si es diagnostica abans del part. COMPROVA-HO 13 Quina condició molecular és imprescindible perquè l'ectoderma esdevingui neuroectoderma? Crestes neurals: formació i estructures derivades Just en el moment en què s'origina la placa neural, les vores laterals contenen cèl·lules amb un destí particular.

Abans que es tanqui definitivament el tub neural, aquestes cèl·lules ectodèrmiques es desprenen dels plecs neurals i migren per l'organisme per constituir les crestes neurals. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 9 Diagrama dels derivats cel·lulars i anatòmics de les crestes neurals.

Les crestes neurals presenten una enorme capacitat de diferenciació cel·lular i originen múltiples teixits i estructures perifèriques: Grup d'estructures Derivats concrets de la cresta neural Sistema nerviós sensorial i autònom Neurones pseudounipolars dels ganglis de l'arrel dorsal (sensitives), neurones dels ganglis simpàtics, plexes prevertebrals i neurones del sistema nerviós entèric (parets intestinals). Glia perifèrica Cèl·lules de Schwann i cèl·lules satèl·lit dels ganglis del sistema nerviós perifèric. Sistema endocrí i pigmentari Cèl·lules cromafins de la medul·la de la glàndula suprarenal i cèl·lules pigmentàries (melanòcits).

COMPROVA-HO 14 Quin origen embrionari tenen les cèl·lules secretores de la medul·la suprarenal i les cèl·lules de Schwann? Regionalització espacial del tub neural: eixos dorso-ventral, mediolateral i rostro-caudal Un cop tancat, el tub neural és parcel·lat mitjançant gradients morfogenètics. Els morfògens són molècules que es difonen des de zones secretores i generen gradients de concentració que activen conjunts de gens específics segons la dosi rebuda per cada cèl·lula.

Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 10 En l'eix dorso-ventral, la configuració depèn de dos sistemes de senyalització antagònics: Ventralització: orquestrada per la proteïna Sonic Hedgehog (Shh), secretada per la notocorda i la placa del sòl. Promou la formació de les estructures ventrals i la generació de neurones motores. Dorsalització: dirigida per les BMPs secretades per l'ectoderma no neural i la placa del sostre. Estableix la regió dorsal del tub neural i dona lloc a neurones sensorials. Aquesta oposició organitza la medul·la espinal durant el tancament del tub.

La regió dorsal esdevé la placa alar (de naturalesa sensitiva), que rebrà els estímuls de les prolongacions centrals del gangli dorsal. Per contra, la regió ventral constitueix la placa basal (de naturalesa motora), que emet eferències motores cap a la perifèria. La placa del sòl i la placa del sostre tenen una capacitat proliferativa pràcticament nul·la i no donen lloc a neurones. PER RECORDAR-HO Regla motora i sensorial: «Alar és sensitiva i Basal és motora». Associa la lletra B de Basal amb el moviment d'un Braç (motor) i la lletra A d'Alar amb l'Arribada d'estímuls (sensorial).

En l'eix mediolateral, l'expressió de Shh és indispensable per determinar la línia mitjana ventral i marcar la simetria entre la dreta i l'esquerra de l'embrió. Si fracassa l'establiment de la línia mitjana ventral, es produeix una fallada en la divisió dels dos hemisferis cerebrals anomenada holoprosencefàlia. Aquesta patologia pot derivar de mutacions directes en el gen Shh, de la presència d'una trisomia 13 o d'agents teratògens com l'exposició prenatal a l'alcohol. En l'eix rostro-caudal, el principal regulador és l'àcid retinoic (un derivat de la vitamina A), produït pels somites.

L'àcid retinoic s'encarrega de la caudalització del tub neural (indica a les cèl·lules la identitat de medul·la espinal) i contribueix a la lateralització, sent especialment determinant durant la 4a setmana. Tant la carència com l'excés de vitamina A presenten greus efectes teratògens. L'ús inadequat de retinoides durant la gestació (freqüents en tractaments contra l'acne greu o neoplàsies) provoca malformacions congènites i augmenta la vulnerabilitat a patir alteracions neuropsiquiàtriques a l'edat adulta. COMPROVA-HO 15 Quina relació hi ha entre la molècula Shh i l'aparició de l'holoprosencefàlia?

Segmentació longitudinal: vesícules encefàliques i neuromeria Al llarg de l'eix rostro-caudal, el tub neural experimenta una segmentació transversal anomenada neuromeria. Inicialment, l'extrem cefàlic es dilata i forma les tres vesícules primàries: prosencèfal, mesencèfal i romboencèfal. Molt d'hora, les vesícules òptiques apareixen com a evaginacions del prosencèfal. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 11 Esquema de les vesícules encefàliques primàries i secundàries durant el desenvolupament.

Posteriorment, aquestes estructures es divideixen en cinc vesícules secundàries i en unitats segmentàries més fines anomenades neuròmers, on cadascuna expressa un patró únic de factors de transcripció segons la seva posició original: Segment inicial Subdivisions segmentàries (neuròmers) Estructures derivades Prosencèfal Prosòmers Comprèn el diencèfal (pretecho, tàlem i pretàlem) i el prosencèfal secundari (que dona lloc a l'hipotàlem, la vesícula òptica i el telencèfal). Mesencèfal Mesòmers (en conté 2) Tèctum i tegment mesencefàlics. Romboencèfal Rombòmers (en conté 12) Tronc de l'encèfal (pont i bulb raquidi) i cerebel.

Medul·la espinal Mielòmers (exactament 31) Segments medul·lars de la medul·la espinal. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 12 PROCÉS Fases de la neurulació i diferenciació primerenca Cal subratllar que la visió clàssica lineal del desenvolupament encefàlic no tenia en compte les flexures o curvatures de l'encèfal, les quals canvien la posició relativa dels diferents neuròmers a mesura que creix el teixit nerviós. COMPROVA-HO 16 En quants mielòmers es divideix la medul·la espinal i quins segments s'originen del romboencèfal? IDEES CLAU L'ectoderma té un destí neural intrínsec que només es manifesta quan les proteïnes BMP són inhibides durant la inducció neural.

El neuroporus cranial es tanca al dia 25 (el seu fracàs causa anencefàlia) i el neuroporus caudal ho fa al dia 27 (el seu fracàs causa espina bífida). Les crestes neurals es desprenen dels plecs neurals abans del tancament del tub i donen lloc al SNP, la medul·la suprarenal i els melanòcits. L'eix dorso-ventral s'organitza per gradients antagònics de Shh (ventral, motor, placa basal) i BMPs (dorsal, sensorial, placa alar). L'eix rostro-caudal està regulat per l'àcid retinoic procedent dels somites, amb alt potencial teratogènic per excés o per carència. L'eix longitudinal es compartimenta en neuròmers específics: prosòmers, 2 mesòmers, 12 rombòmers i 31 mielòmers.

Inducció neural Inhibició de BMP a l'ectoderma pels senyals del nòdul i la notocorda. 1 Formació de plecs Elevació de les vores de la placa neural i alliberament de crestes neurals. 2 Tancament cranial Oclusió del neuroporus cranial al dia 25 del desenvolupament. 3 Tancament caudal Oclusió del neuroporus caudal al dia 27 completant el tub neural. 4 Neuromeria Divisió en vesícules encefàliques primàries, secundàries i 31 mielòmers. 5 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 13 COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 17. ¿Quina diferència funcional i de localització hi ha entre la placa basal i la placa alar del tub neural? 18.

¿Quines estructures cerebrals es deriven a partir del prosencèfal secundari en la concepció dels prosòmers? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 19. En quin dia aproximat es tanca el neuroporus cranial? 20. Quin morfogen secretat per la notocorda promou el destí ventral i motor del tub neural? 21. Quina d'aquestes estructures NO prové de les crestes neurals? 22. Quants mielòmers es formen durant la segmentació de la medul·la espinal? 3 Histogènesi del sistema nerviós i connectivitat EN ACABAR SABRÀS Distingir l'origen embrionari dels diferents tipus cel·lulars del sistema nerviós.

Comparar els mecanismes de migració radial i tangencial i reconèixer la lissencefàlia com a trastorn associat. Descriure el funcionament del con de creixement i els filopodis en la navegació axonal. Explicar el paper de l'apoptosi i els factors neurotròfics en el refinament sinàptic. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 23 Per què el cervell en desenvolupament produeix inicialment moltes més neurones de les que realment conservarà?

Dia 25 a) Dia 27 b) Dia 20 c) Dia 16 d) BMP a) Vitamina A b) Sonic Hedgehog c) Àcid retinoic d) Cèl·lules cromafins a) Melanòcits b) Cèl·lules de Schwann c) Placa del sòl d) 12 mielòmers a) 31 mielòmers b) 24 mielòmers c) 33 mielòmers d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 14 Un cop tancat el tub neural (vegeu «Neurulació i regionalització del tub neural»), s'inicia la histogènesi. Aquest procés comprèn la generació, el desplaçament, la maduració i la interconnexió de les cèl·lules que constitueixen el teixit nerviós funcional.

Proliferació neuroepitelial i orígens dels llinatges cel·lulars Durant les primeres fases, les parets del tub neural estan formades per un neuroepiteli proliferatiu. Mitjançant divisions mitòtiques intenses, aquest epiteli genera dos tipus de precursors immediats: Neuroblasts: cèl·lules progenitores que donaran lloc exclusivament a les neurones del sistema nerviós central (SNC). Glioblasts: cèl·lules indiferenciades que originen la macroglia del SNC, és a dir, l'astroglia, l'oligodendròglia i la glia ependimària. Els altres components cel·lulars tenen orígens embrionaris diferents. La micròglia prové del mesoderma a partir de cèl·lules mare hematopoètiques.

Per contra, les cèl·lules glials del sistema nerviós perifèric (SNP) deriven de les crestes neurals (vegeu «Neurulació i regionalització del tub neural»). DEFINICIÓ La histogènesi del sistema nerviós és el conjunt de canvis cel·lulars que inclou la proliferació, la migració, la diferenciació estructural, l'establiment de circuits i l'eliminació selectiva de contactes al teixit neural. Migració cel·lular cap a la capa del mantell Després de proliferar a la zona ventricular, els neuroblasts postmitòtics es desplacen cap a la capa perifèrica o mantell. Allà s'organitzen formant l'escorça per capes, agrupacions nuclears o la formació reticular.

Aquest desplaçament pot seguir dues vies principals: Esquema dels patrons de migració radial i tangencial al mantell encefàlic. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 15 Característica Migració radial Migració tangencial Guia utilitzada Prolongacions de la glia radial (cèl·lules mare) Sense suport radial; seguiment de senyals locals Direcció del moviment Des de la zona ventricular cap a la superfície pial Paral·lela a la superfície, d'una regió encefàlica a una altra Destinació habitual Estructuració laminar (ex. capes corticals) Integració entre àrees embrionàries diferents Quan aquest procés falla, es produeixen alteracions greus en la citoarquitectura.

La lissencefàlia és un trastorn derivat d'una migració anòmala caracteritzat per l'absència o disminució extrema de circumvolucions (girificació) i solcs. Això produeix una escorça engruixida sense les sis capes característiques i comporta un retard mental sever. COMPROVA-HO 24 Quin origen embrionari distingeix la micròglia de la resta de cèl·lules glials del SNC? Diferenciació neuronal i navegació axonal Quan la cèl·lula assoleix el seu destí, els neuroblasts comencen la seva diferenciació morfològica i funcional, desenvolupant axons i dendrites. La recerca de dianes cel·lulars depèn de la navegació axonal.

A l'extrem de cada axó en creixement hi ha el con de creixement, una estructura dinàmica dotada de fines prolongacions anomenades filopodis. Aquests filopodis funcionen com a sensors químics ambientals que capten dos tipus de senyals: Factors solubles: substàncies químiques que actuen per dilució en el líquid extracel·lular, generant gradients de concentració. Molècules de superfície: lligands immobilitzats que es detecten mitjançant contacte físic directe entre membranes contigües. Aquestes molècules desencadenen respostes d'atracció o repulsió. Els primers axons a recórrer el teixit són guiats per neurones pioneres.

Posteriorment, les neurones seguidores utilitzen aquestes rutes primàries per arribar a les cèl·lules diana. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 16 PROCÉS Seqüència d'etapes de la histogènesi neural Sinaptogènesi, competència neurotròfica i refinament de circuits Quan l'axó contacta amb la seva diana, comença la sinaptogènesi. Aquest procés requereix un ajust fi de les connexions que no és indefinit ni acumulatiu: el cervell genera un marcat excés inicial de neurones i de contactes. Les neurones connectades competeixen per quantitats limitades de factors neurotròfics alliberats per les cèl·lules diana.

Aquelles que no obtenen prou suport tròfic o no formen sinapsis funcionals s'eliminen mitjançant mecanismes fisiològics. PER RECORDAR-HO La mort cel·lular programada (apoptosi) és un procés fisiològic actiu i necessari per modelar els circuits. La necrosi, en canvi, és una mort accidental i patològica provocada per una lesió o dany agut. Aquesta fase de refinament comporta una eliminació massiva: s'eliminen entre un 20% i un 80% de les neurones generades inicialment. Aquesta poda redueix les vies redundants i optimitza els circuits sinàptics. ERROR FREQÜENT Creure que la mort cel·lular en el desenvolupament embrionari és un defecte patològic.

L'apoptosi és un procés fisiològic normal i programat essencial per refinar les connexions; la fallada de la connectivitat prové de patrons incorrectes de creixement o migració, no de la mort cel·lular en si mateixa.

Proliferació Producció de neuroblasts i glioblasts al neuroepiteli 1 Migració Desplaçament radial o tangencial cap al mantell 2 Diferenciació Creixement axonal dirigit pel con de creixement 3 Sinaptogènesi Establiment de contactes i competència tròfica 4 Poda i apoptosi Eliminació del 20-80% de neurones redundants 5 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 17 Alteracions del desenvolupament dels circuits nerviosos Tot i que el desenvolupament segueix una seqüència temporal precisa, cada àrea cerebral té un ritme de maduració propi.

Quan es produeixen pertorbacions durant aquests estadis crítics, es generen anomalies estructurals permanents: Agenèsia del cos callós: fallada en la formació de la comissura principal, impedint la connectivitat axonal directa entre els dos hemisferis cerebrals. Síndrome alcohòlica fetal: trastorn causat per l'exposició prenatal a l'alcohol que indueix malformacions congènites, empobriment en el creixement arbori de les neurones, diferenciació deficient i retard mental. COMPROVA-HO 25 Quin percentatge aproximat de neurones inicialment generades s'elimina durant la poda sinàptica normal?

IDEES CLAU Els neuroblasts i glioblasts del SNC deriven de l'ectoderma neuroepitelial, mentre que la micròglia prové del mesoderma hematopoètic. La migració radial depèn de les fibres de la glia radial, mentre que la migració tangencial es realitza de forma paral·lela a la superfície entre regions embrionàries. La lissencefàlia s'origina per defectes en la migració dels neuroblasts, impedint la girificació normal de l'escorça. Els cons de creixement axonal orienten la navegació mitjançant filopodis sensibles a molècules atractores i repulsores. La competència per factors neurotròfics elimina entre el 20% i el 80% de les neurones mitjançant apoptosi fisiològica. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 26.

Com distingeix el desenvolupament nerviós la mort per apoptosi de la mort per necrosi? 27. Quina funció tenen les neurones pioneres durant la connectivitat? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 28. De quin teixit embrionari s'origina la micròglia del sistema nerviós central? Mesoderma hematopoètic a) Crestes neurals b) Neuroepiteli ventricular c) Placa basal d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 18 29. Quina estructura guia físicament els neuroblasts en la migració radial cap a l'escorça? 30. Quina anomalia morfològica cortical caracteritza la lissencefàlia? 31.

Quin percentatge de neurones inicials s'elimina normalment per apoptosi durant el refinament? 4 Maduració cerebral postnatal i plasticitat sinàptica EN ACABAR SABRÀS Distingir els mecanismes cel·lulars responsables de l'augment del volum cerebral postnatal. Comparar la cronologia madurativa de l'escorça visual respecte de l'escorça prefrontal. Descriure la cascada molecular de la potenciació a llarg termini a les sinapsis glutamatèrgiques. Diferenciar un període crític d'un període sensible i explicar la neurogènesi adulta. PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 32 Si pràcticament naixem amb totes les neurones de la nostra vida, per què el volum del cervell es quadruplica durant la infància?

El desenvolupament del sistema nerviós no conclou amb el part, sinó que experimenta transformacions cabdals al llarg de tota la vida postnatal. Durant les primeres etapes després del naixement, el cervell experimenta una profunda reorganització estructural que permet l'adquisició progressiva de capacitats motores i cognitives complexes.

L'arborització dendrítica a) Els filopodis pioners b) La glia radial c) El cos callós d) Pèrdua exclusiva de micròglia a) Augment de solcs i circumvolucions b) Absència de circumvolucions i solcs c) Manca de cos callós d) Entre el 85% i el 99% a) Menys del 5% b) Exactament el 50% c) Entre el 20% i el 80% d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 19 ESQUEMA Maduració postnatal i plasticitat cerebral Creixement cerebral postnatal i remodelació cel·lular Durant els primers 5 anys de vida, i especialment al llarg dels dos primers, el cervell humà augmenta de mida a un ritme extraordinari, molt superior al de la resta dels òrgans corporals.

Aquesta etapa d'expansió ràpida té un límit físic infranquejable: la limitació òssia cranial. Les sutures cranials acaben fusionant-se per protegir l'encèfal, fet que estabilitza el volum intracranial definitiu cap als 2 anys de vida. L'augment de volum cerebral postnatal no s'explica per la gènesi massiva de nous somes neuronals. La immensa majoria de les neurones s'originen abans de néixer. Un cop assolit el naixement, els gens responsables de la proliferació cel·lular i de la creació de cossos neuronals immadurs s'apaguen mitjançant una regulació pre-transcripcional, la qual cosa estalvia energia metabòlica.

ERROR FREQÜENT Pensar que el cap d'un infant creix perquè augmenta el nombre de neurones. L'expansió volumètrica postnatal depèn de l'arborització dendrítica, la sinaptogènesi, la multiplicació de cèl·lules glials i, molt especialment, de la mielinització dels axons a la substància blanca.

Creixement i maduració Expansió de xarxes i mielinització Mecanismes de creixement Sinaptogènesi, arborització i glia Mielinització i nutrició Lipids, proteïnes i vitamina B12 Cronologia cortical Maduració visual precoç i prefrontal tardana Plasticitat i adaptació Capacitat de canvi estructural permanent Sprouts col·laterals Reinnervació guiada per neurotrofines Bases de la LTP Cooperació entre AMPA, NMDA i CREB Enriquiment i neurogènesi Complexitat dendrítica i nínxols adults Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 20 Gràfica de l'expressió gènica durant les diferents etapes del desenvolupament cerebral.

El creixement cerebral postnatal respon a quatre fenòmens cel·lulars coordinats: Arborització dendrítica: creixement de ramificacions i espines als arbres dendrítics. Sinaptogènesi: establiment massiu de nous punts de contacte funcional interneuronal. Gliogènesi: proliferació de cèl·lules de glia que donen suport metabòlic i mecànic. Mielinització: recobriment axonal per beines de mielina que fa augmentar la substància blanca. COMPROVA-HO 33 Quins processos cel·lulars expliquen l'augment de volum cerebral durant els dos primers anys de vida si la proliferació neuronal pràcticament s'ha aturat?

Dinàmica sinàptica i maduració de l'escorça cerebral La formació de sinapsis no transcorre de manera homogènia al llarg del cicle vital. Entre els 3 mesos i els 3 anys es produeix un increment espectacular de contactes sinàptics. Al voltant dels 2 o 3 anys s'assoleix el pic màxim de densitat sinàptica. A partir dels 5 anys s'inicia una davallada progressiva de connexions que s'estabilitza a l'adolescència, al voltant dels 14 anys. Aquesta reducció és un procés de selecció conegut com a poda sinàptica (vegeu «Histogènesi del sistema nerviós i connectivitat»).

El cervell immadur conté un nombre superior de sinapsis que el cervell adult; la maduració neural requereix eliminar les connexions redundants o ineficients per optimitzar la transmissió dels circuits. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 21 Esquema temporal de la sinaptogènesi, poda i mielinització en àrees corticals. L'escorça cerebral pateix un aprimament progressiu de la substància grisa fruit d'aquesta eliminació sinàptica, però cada àrea cortical madura seguint una cronologia diferencial estricta: Regió Cortical Cronologia de Maduració Funció i Característiques Escorça visual primària Gruix adult als 6 mesos d'edat Maduració sensorial primerenca bàsica.

Escorça d'associació parietal i temporal Maduració intermèdia cap als 10 anys Integració perceptiva multimodal i espacial. Escorça prefrontal Maduració tardana fins a l'adolescència Funcions executives, raonament i autoregulació. La mielinització comença més tard que la proliferació cel·lular inicial, però es manté de forma prolongada al llarg de la vida. Aquest procés requereix un suport nutricional crític durant l'embaràs i la infància primerenca. La dieta de la mare i del nadó ha d'aportar prou proteïnes, àcids grassos i micronutrients essencials com la vitamina B12.

Un dèficit de vitamina B12 o d'àcids grassos pot frenar la formació de mielina i provocar alteracions cognitives duradores o descensos en el quocient intel·lectual. COMPROVA-HO 34 A quina edat assoleix el gruix adult l'escorça visual primària en contrast amb les seves àrees associatives? Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 22 Correlats neurocognitius i finestres temporals del desenvolupament El desenvolupament de la conducta infantil és un reflex directe de la maduració anatòmica dels circuits cerebrals subjacents. Diverses fites motores i cognitives permeten comprovar aquest vincle funcional: L'impacte de l'ambient depèn del moment en què actua.

Cal distingir clarament dos conceptes temporals del desenvolupament: DEFINICIÓ Un període crític és una finestra temporal estricta i biològicament prefixada en la qual cal que succeeixi una experiència concreta per permetre el desenvolupament normal d'una funció; si no es rep l'estímul en aquest interval, l'anomalia serà irreversible. Un període sensible és una etapa temporal més flexible i àmplia de màxima receptivitat als estímuls externs, durant la qual l'aprenentatge és òptim però la manca d'estimulació es pot compensar parcialment més endavant.

L'exposició a situacions d'estrès crònic en períodes primerencs sensibles té conseqüències adverses a llarg termini: augmenta la reactivitat a l'estrès durant la vida adulta i incrementa la incidència de patologies com ansietat, depressió, suïcidi i trastorns psiquiàtrics, a més de provocar una degeneració de connexions sinàptiques. COMPROVA-HO 35 Quina relació té la maduració del còrtex prefrontal dorsolateral amb la cognició als 9 mesos de vida?

Plasticitat neuronal, resposta a lesions i potenciació a llarg termini (LTP) La plasticitat cerebral consisteix en la capacitat de l'encèfal per modificar la seva organització funcional i estructural en resposta a les demandes de l'experiència o davant d'agressions lesives. Aquesta propietat persisteix durant tota la vida, tot i que assoleix la seva màxima expressió durant la Aparició de la conducta de subjecció en pinça: el nadó neix amb un reflex involuntari de prensió que desapareix cap als 6 mesos.

Posteriorment es desenvolupa la pinça motora fina digital voluntària, correlacionada amb la mielinització progressiva de l'escorça motora que governa els dits i amb l'arborització dendrítica d'aquestes vies. En cas d'un ictus en adults a l'escorça motora es perd aquesta habilitat manual. 1 Adquisició de la permanència de l'objecte: la capacitat de permanència de l'objecte es desenvolupa cap als 9 mesos d'edat gràcies a la maduració funcional del còrtex prefrontal dorsolateral, moment en què l'infant comença a cercar activament elements amagats fora de la seva vista.

2 Desenvolupament de l'atenció i funcions executives: la comparació neuroanatòmica entre nens sans i infants amb trastorn per dèficit d'atenció i hiperactivitat revela un retard maduratiu temporal en determinades estructures corticals i subcorticals. 3 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 23 infància. Es manifesta a múltiples nivells: expressió gènica, síntesi de proteïnes, arquitectura sinàptica, activitat elèctrica global mesurada per electroencefalograma o neuroimatge funcional, i remodelació de xarxes corticals. Davant d'un dany encefàlic hemisfèric primerenc, l'hemisferi contralateral és capaç d'assumir funcions de la zona afectada.

Així es comprova a l'escorça visual primària: cada hemisferi rep informació del camp visual contrari provinent dels dos ulls. Quan ocorre una lesió unilateral completa a l'escorça visual es produeix una hemianòpsia (pèrdua del camp visual contralateral), situació en què el sistema reorganitza les xarxes viables per recuperar el rendiment visual essencial. A nivell cel·lular, la reparació postlesional fa servir els anomenats sprouts col·laterals: brots o ramificacions axonals que emergeixen de neurones sanes veïnes per ocupar llocs de contacte que han quedat privats d'innervació. Quan una neurona diana perd la seva aferència habitual, segrega neurotrofines que atreuen aquests brots nous.

Tot i que sovint restauren la comunicació cel·lular, aquests sprouts poden ser funcionals, neutres o lesius. Un exemple patològic de reinnervació aberrant és la síndrome del membre fantasma, en què la reorganització postamputació provoca sensacions sensorials doloroses o fantasma atribuïdes a l'extremitat perduda quan s'estimula una altra zona corporal. El canvi en l'eficàcia funcional de les sinapsis constitueix el substrat de l'aprenentatge. Una sinapsi pot augmentar la seva força alliberant més neurotransmissor presinàptic, afegint més receptors a la membrana diana o incrementant la seva mida física.

El fenomen fisiològic clau és la potenciació a llarg termini (LTP), que té lloc de forma paradigmàtica a les sinapsis glutamatèrgiques mitjançant dos receptors ionotròpics: Diagrama de la potenciació a llarg termini a la sinapsi glutamatèrgica. Despolarització inicial via receptors AMPA: el glutamat s'uneix als receptors AMPA, cosa que provoca l'entrada d'ions sodi ( ) a l'espina dendrítica postsinàptica i genera un potencial despolaritzant. 1 Na+ Desbloqueig del receptor NMDA: el receptor NMDA compta amb un canal permeable al calci, però en situació de repòs la seva entrada està obstruïda físicament per un ió de magnesi ( ).

Quan la membrana es despolaritza suficientment gràcies a l'activitat prèvia dels receptors AMPA, la positivitat interna expulsa l'ió cap a l'exterior del porus. 2 Mg2+ Mg2+ Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 24 PER RECORDAR-HO El receptor NMDA actua com un detector de coincidència: cal que hi hagi glutamat a la fenedura i que, a la vegada, la membrana estigui despolaritzada pels receptors AMPA perquè el magnesi ( ) marxi i deixi entrar el calci ( ). COMPROVA-HO 36 Quin mecanisme permet que el receptor NMDA s'activi durant el desenvolupament de la potenciació a llarg termini?

Enriquiment ambiental i evidències de neurogènesi postnatal L'exposició a ambients enriquits modifica directament la citoarquitectura neural. En experiments de laboratori es comparen tres condicions d'estabulació: ambient empobrit, estàndard i enriquit (aquest darrer proveït de gàbies àmplies, rodes d'exercici, joguines, escales i grups socials nombrosos). Mitjançant la tècnica de tinció de Golgi es comprova que els animals estimulats presenten una arborització dendrítica més complexa a l'hipocamp, un cervell de major pes i una capacitat cognitiva i motora superior per resoldre tasques espacials i laberints.

La complexitat d'aquests arbres es mesura traçant circumferències concèntriques al voltant del soma i comptant les ramificacions que travessen cada anell. Pel que fa a la generació de noves cèl·lules nervioses, la visió històrica del cervell adult ha viscut una revolució conceptual: Investigador i Dècada Contribució a la Neurogènesi Joseph Altman (dècada del 1960) Primeres descripcions que el cervell adult pot incorporar noves neurones, contradient el principi tradicional. Pasko Rakic (dècada del 1970) Formulació del dogma oposat: la neurogènesi està completament vetada al cervell adult madur.

Kaplan i Hinds (dècada del 1970) Aportació d'evidències microscòpiques addicionals que recolzaven les observacions pioneres d'Altman. Fernando Nottebohm Demostració indiscutible de neurogènesi estacional en àrees cerebrals associades al cant en canaris adults. Actualment s'ha demostrat que diverses estructures de mamífers mantenen capacitat neurogènica durant la vida adulta: de manera preferent l'hipocamp i el bulb olfactori, i en determinades condicions o després de lesions, estructures com l'amígdala, l'hipotàlem, l'estriat i el neocòrtex.

Entrada massiva de calci ( ): un cop retirat el tap de magnesi i amb presència de glutamat, el canal NMDA s'obre i penetra el calci a l'espina postsinàptica. 3 Ca2+ Activació de cascades intracel·lulars i factor CREB: el actua com a segon missatger i activa el factor de transcripció CREB, el qual promou l'expressió de nous gens, la formació de noves espines dendrítiques i l'estabilització estructural duradora del contacte sinàptic.

4 Ca2+ Mg2+ Ca2+ Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 25 La neurogènesi postnatal s'estudia administrant anàlegs de nucleòtids marcats químicament o radioactivament que s'incorporen a la cadena d'ADN cel·lular acabat de sintetitzar durant la fase de divisió mitòtica dels precursors. En l'espècie humana, durant el període perinatal i abans dels 18 mesos de vida, es produeix una generació i migració important de cèl·lules cap al bulb olfactori i cap a l'escorça prefrontal, estructura que continua incorporant noves cèl·lules durant els dos primers anys.

La transcendència funcional i la magnitud precisa de la neurogènesi hipocampal en humans adults continua sent, però, objecte de debat actiu. IDEES CLAU El creixement del cervell postnatal no s'explica per la multiplicació de noves neurones, sinó per la mielinització, el creixement de ramificacions dendrítiques, la sinaptogènesi i la proliferació de la glia. L'escorça visual primària assoleix el gruix adult cap als 6 mesos, mentre que l'escorça prefrontal requereix un cicle maduratiu que s'allarga fins a l'adolescència. La permanència de l'objecte apareix al voltant dels 9 mesos gràcies a la maduració del còrtex prefrontal dorsolateral.

A la potenciació a llarg termini (LTP), els receptors AMPA despolaritzen la membrana per retirar el tap de que bloqueja el receptor NMDA, permetent l'entrada de i l'activació de CREB. Els estudis d'Altman i Nottebohm van desmuntar la creença clàssica d'un cervell postnatal sense capacitat per incorporar noves unitats neuronals. COMPROVA EL QUE HAS APRÈS 37. Quin paper desenvolupa l'ió de magnesi ( ) al receptor NMDA en estat basal? 38. Quina diferència defineix un període crític respecte d'un període sensible en el neurodesenvolupament? 39. Com estimulen les cèl·lules privades d'innervació la formació de sprouts col·laterals? Test Encercla la resposta correcta. Les solucions són al final. 40.

Quin procés és el causant principal del creixement del cervell després del part? 41. A quina edat assoleix el gruix adult l'escorça visual primària? Mg2+ Ca2+ Mg2+ Engruiximent del teixit ossi cranial a) Mielinització i arborització dendrítica b) Inhibició dels receptors AMPA i NMDA c) Augment continuat de noves neurones d) Als 6 mesos d'edat a) Als 10 anys d'edat b) Als 2 anys d'edat c) Als 9 mesos d'edat d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 26 42. Quina condició és indispensable per retirar el tap de Mg² del receptor NMDA? 43. Quin científic va demostrar la neurogènesi en ocells adults estudiant el cant dels canaris?

5 Diferenciació sexual i desenvolupament cerebral EN ACABAR SABRÀS Distingir els nivells cromosòmic, gonadal i fenotípic de la diferenciació sexual humana. Explicar el mecanisme d'acció de la testosterona, l'hormona antimülleriana i la DHT. Diferenciar les bases biològiques de la síndrome d'insensibilitat als andrògens, la CAH i el dèficit de 5α-reductasa. Identificar les estructures neuroanatòmiques associades a la identitat de gènere (BNST) i a l'orientació sexual (INAH-3). PENSA-HI ABANS DE LLEGIR 44 Per què un individu genèticament masculí (XY) pot néixer amb genitals externs completament femenins?

Clarificació conceptual: dimensions de la sexualitat humana L'estudi psicobiològic del desenvolupament exigeix distingir amb precisió diversos conceptes sovint confosos: Sexe biològic: conjunt de característiques biològiques que diferencien mascles i femelles en termes de cromosomes, gònades, genitals i perfils hormonals. Biològicament, la femella produeix els gàmetes grans i el mascle els petits. Gènere: dimensió psicològica i sociocultural associada a la sexualitat (home/dona, masculí/femení). Certes cultures reconeixen identitats no binàries, com la figura tradicional dels «dos esperits».

Identitat de gènere: autopercepció i vivència interna d'una persona com a home o dona, que pot coincidir o no amb el seu sexe biològic natal. Rol de gènere: patrons de comportament que un grup social o cultural prescriu i espera per a cada gènere. Orientació sexual: patró d'atracció eròtica o afectiva cap a individus del mateix sexe, de l'altre o de tots dos.

Disminució intracel·lular de l'ió calci a) Hiperpolarització per corrents de clor b) Despolarització prèvia mitjançant receptors AMPA c) Segregació directa de neurotrofines al porus d) Joseph Altman a) Fernando Nottebohm b) Pasko Rakic c) Michael Kaplan d) Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 27 En el desenvolupament embrionari primerenc (vegeu «Morfogènesi primerenca — De la fecundació a la gastrulació»), l'ambient químic modula profundament la maduració del sistema nerviós.

A més de les hormones sexuals, les hormones tiroidals (triiodotironina i tiroxina), sintetitzades gràcies al iode sota control de l'eix hipotàlem-hipòfisi, són indispensables per al desenvolupament encefàlic de l'embrió. El dèficit congènit greu d'hormona tiroidal o de iode durant la gestació provoca cretinisme, un quadre caracteritzat per retard mental permanent i alteracions cognitives causades per reprogramacions anòmales de l'expressió gènica cerebral. COMPROVA-HO 45 Quina diferència fonamental hi ha entre la identitat de gènere i el rol de gènere?

Mecanismes cel·lulars i genètics de la diferenciació sexual Les hormones gonadals esteroides (andrògens i estrògens) es produeixen als testicles, els ovaris i l'escorça de la glàndula adrenal. En ser substàncies lipídiques derivades del colesterol, creuen lliurement la bicapa lipídica cel·lular. Un cop a l'interior, s'uneixen a receptors citoplasmàtics específics formant un complex lligand-receptor que es transloca al nucli cel·lular per regular directament la transcripció gènica de l'ADN. Diagrama del mecanisme d'acció genòmica de les hormones esteroides al nucli.

La cascada biològica que determina el fenotip comença en la fecundació: Determinació genètica: La presència del cromosoma Y aporta el gen SRY. Aquest gen indueix que la gònada bipotencial es transformi en testicle. La seva absència condueix a la formació d'ovaris. 1 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 28 Esquema de la diferenciació dels conductes sexuals interns de Wolff i Müller. Diferenciació dels conductes interns: Els testicles fetals comencen a secretar hormones a partir de la 8a setmana de gestació.

Alliberen testosterona, que promou el desenvolupament dels conductes de Wolff en conductes deferents i epidídim, i hormona antimülleriana, que indueix la regressió dels conductes de Müller. En absència d'ambdues hormones, els conductes de Müller originen les trompes de Fal·lopi, l'úter i el terç superior de la vagina, mentre que els conductes de Wolff degeneren espontàniament. 2 Masculinització dels genitals externs: L'enzim 5α-reductasa converteix la testosterona perifèrica en 5α-dihidrotestosterona (DHT), metabòlit altament potent responsable de la diferenciació del penis i l'escrot a partir del tubercle genital.

3 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 29 PROCÉS Procés de diferenciació sexual masculina COMPROVA-HO 46 Què passaria amb els conductes interns d'un embrió amb presència de testosterona però dèficit complet d'hormona antimülleriana? Alteracions del desenvolupament del sexe fenotípic La dissociació entre sexe genètic, gonadal i genital posa de manifest la independència de cadascun d'aquests esglaons maduratius: Trastorn Base neuroendocrina i genètica Fenotip gonadal i anatòmic Comportament / Identitat Síndrome d'insensibilitat als andrògens Cariotip 46,XY. Absència congènita de receptors d'andrògens funcionals.

Tenen testicles interns (no descendits) i secreten testosterona i hormona antimülleriana. Genitals externs femenins sense úter ni trompes; són infèrtils. Identitat de gènere femenina.

Gen SRY actiu El cromosoma Y activa el desenvolupament testicular 1 Secreció testicular Els testicles alliberen testosterona i hormona antimülleriana a la setmana 8 2 Diferenciació interna Desenvolupament de conductes de Wolff i regressió de conductes de Müller 3 Acció de la 5α-reductasa Transformació perifèrica de testosterona en 5α-dihidrotestosterona 4 Genitals externs masculins La DHT indueix la formació completa de penis i escrot 5 Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 30 Trastorn Base neuroendocrina i genètica Fenotip gonadal i anatòmic Comportament / Identitat Dèficit de 5α- reductasa (güevedoces) Cariotip 46,XY.

Dèficit congènit de l'enzim 5α-reductasa, impedint la síntesi de DHT prenatal. Genitals externs femenins o ambigus al naixement. A la pubertat, la pujada massiva de testosterona indueix virilització i descens testicular (als dotze anys). Sovint infèrtils. Assignats habitualment com a nenes en néixer; sovint assumeixen un rol masculí després de la virilització puberal. Hiperplàsia adrenal congènita (CAH) Glàndula suprarenal hipertrofiada amb hiperproducció d'andrògens des de l'etapa fetal. En individus 46,XX, produeix masculinització dels genitals externs (hipertròfia del clítoris que simula un penis). Ovaris i conductes interns femenins preservats.

Major freqüència de preferència per jocs masculins en la infància i major probabilitat d'atracció cap a altres dones que la mitjana femenina. ERROR FREQÜENT És habitual confondre la causa anatòmica de la síndrome d'insensibilitat als andrògens amb la del dèficit de 5α-reductasa. A la insensibilitat als andrògens el defecte rau en el receptor citoplasmàtic: la cèl·lula no respon a cap androgen i el cos es manté completament femení malgrat nivells normals o alts de testosterona. En canvi, en el dèficit de 5α-reductasa els receptors funcionen correctament, però manca l'enzim per sintetitzar DHT; per això en arribar a la pubertat la testosterona pot actuar directament i virilitzar el cos.

Dimorfisme cerebral i diferències neuroanatòmiques El cervell humà adult manifesta dimorfisme sexual estructural i funcional. El pes mitjà del cervell humà adult és d'aproximadament 1.345 grams en homes i 1.222 grams en dones, diferència que s'atenua considerablement en ajustar-se respecte al volum corporal global. Estructura cerebral Patró de dimorfisme sexual Implicació funcional o associada INAH-3 (3r nucli intersticial de l'hipotàlem anterior) Més gran en homes heterosexuals que en dones heterosexuals i homes homosexuals. Sexualment dimòrfic; relacionat empíricament amb l'orientació sexual.

BNST (nucli del llit de l'estria terminal) Més gran i amb més neurones en homes cis i trans que en dones cis i trans. Es correlaciona directament amb la identitat de gènere, no amb l'orientació sexual. Àrea preòptica medial Nucli sexualment dimòrfic d'àrea preòptica més gran en homes. Control del comportament copulatori i respostes neuroendocrines. Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 31 Estructura cerebral Patró de dimorfisme sexual Implicació funcional o associada Cos callós i comissura anterior Més voluminosos proporcionalment en dones; espleni més bulbós. Connectivitat interhemisfèrica més densa. Pla temporal Més asimètric en homes dretans.

Processament del llenguatge; la pèrdua lingüística per lesió costa més de recuperar en homes. A nivell conductual i cognitiu, els estudis de poblacions reporten diferències estadístiques en certes tasques: els homes solen destacar en orientació espacial, percepció espacial, raonament matemàtic, agressivitat física i precisió en llançament de projectils; les dones mostren un avantatge mitjà en càlcul numèric, rapidesa perceptiva, fluïdesa verbal, tasques motores de precisió fina i empatia. COMPROVA-HO 47 Quina diferència funcional essencial separa les correlacions descrites per a l'INAH-3 i per al BNST?

Hipòtesi organitzadora i activadora de les hormones sexuals La teoria psicobiològica clàssica estableix dos períodes d'acció hormonal sobre el teixit nerviós i la conducta: Efectes organitzadors: tenen lloc durant períodes crítics prenatals o perinatals. L'exposició a la testosterona programa de forma permanent l'estructura neuroanatòmica de circuits hipotalàmics i telencefàlics cap a un patró masculí. Aquests canvis són irreversibles. En el cervell, part de la testosterona es converteix localment en estrògens per l'acció de l'enzim aromatasa, modulant els receptors d'estrògens nuclears. Efectes activadors: succeeixen a partir de la pubertat i en l'adultesa.

Quan els circuits prèviament organitzats entren en contacte amb concentracions circulants d'hormones sexuals, s'activen respostes conductuals madures (comportament reproductiu, trets secundaris). En les dones, els estrògens actuen fonamentalment amb un caràcter activador sense accions organitzadores masculinitzadores.

CRONOLOGIA Efectes organitzadors i activadors de les hormones Gestació i etapa perinatal Efectes organitzadors: la testosterona modela circuits cerebrals de forma permanent Pubertat i adultesa Efectes activadors: les hormones circulants desencadenen conductes sexuals madures Psicobiologia del Desenvolupament Humà: Apunts i Resum 32 Actualment, davant d'alteracions congènites dels genitals, el consens clínic en matèria de reassignació sexual recomana no forçar decisions quirúrgiques precoces i esperar que la persona completi el seu desenvolupament i manifesti de forma autònoma la seva pròpia identitat de gènere.

IDEES CLAU La presència del gen SRY al cromosoma Y inicia la cascada gonadal cap a testicles, absència que condueix a la formació d'ovaris. La testosterona estimula els conductes de Wolff i l'hormona antimülleriana provoca la involució dels conductes de Müller a partir de la 8a setmana. La conversió de testosterona en 5α-dihidrotestosterona (DHT)…