Die Entwicklung von Gehirn und Rückenmark


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Das zentrale Nervensystem beinhaltet einige hundert Milliarden Nervenzellen, ähnlich viele Sterne gibt es in unserer Milchstraße. Jede Nervenzelle ist mit bis zu 10.000 anderen verbunden und bringt so ein Netzwerk mit einer Billiarde Verbindungen (1.000.000.000.000.000) hervor. Aber wie entwickelt sich ein so komplexes System?


Wir beginnen unser Leben alle vergleichsweise einfach: als einzelne Zelle, oder anders ausgedrückt, als kugelige Hülle voller Proteine und DNS. Diese Zelle teilt sich und bildet rasch eine kompakte Gruppe aus Zellen, die sich dann zu unterschiedlichen Gruppen von Geweben weiterentwickelt. Nach etwa 16 Tagen formiert sich eine enge Rinne aus den entstehenden Zellgruppen heraus und deutet damit den ersten Hinweis auf ein Nervensystem an.


Die Furche faltet und schließt sich und bildet so ein Rohr, das sogenannte Neuralrohr, eine einfache Vorstufe unseres zukünftigen Gehirns und Rückenmarks.

Eine radikale Veränderung
Das Neuralrohr „verdickt“ sich in bestimmten Abschnitten, um die unterschiedlichen Teile des Gehirns und des Rückenmarks auszubilden. Nach ungefähr einem Monat sind die vier Hauptkomponenten des zentralen Nervensystems entstanden.


Bis zur Geburt vergrößert und faltet sich unser neurales Gewebe und wird komplexer, da jede Region mit den anderen verbunden ist. Damit ist das Rückenmark mehr als eine bloße Schaltstelle zwischen unserem Gehirn und der Umwelt (Sinneswahrnehmung und Bewegung). Während seiner Entwicklung wird die innere Struktur mehrschichtig und viele verschiedene Teilbereiche entstehen.

Das Rückenmark – die Entwicklung erklärt die Anatomie
Die Nerven, die das Rückenmark mit dem restlichen Körper verbinden, verlassen in einem frühen Entwicklungsstadium das Rückenmark seitlich.


Nachdem der gesamte Körper ausgewachsen ist, liegen die Spinalnerven schräg zum Rückenmark und ein interessantes anatomisches Phänomen wird ersichtlich: die Höhe, auf der die Nerven das Rückenmark verlassen, stimmt nicht mit der  Austrittshöhe aus der Wirbelsäule überein.
Jeder Nerv (auf beiden Seiten) verbindet sich mit einer bestimmten Muskelgruppe (Myotom) und einer bestimmten Hautregion (Dermatom). Diese Einteilung (Segmentierung) ist gut erkennbar, wenn man sich nach vorne beugt. Man kann dann den gesamten Körper vier Zonen zuordnen: Zervikal (Hals-), thorakal (Brust-), lumbal (Lenden-) und sakral (Kreuzbein-Bereich). 


Wenn man das berücksichtigt ist klar, warum die Höhe einer Rückenmarksverletzung dramatische Auswirkungen auf die Schwere der Symptome hat.

Bedeutung für die regenerative Medizin
Bei einer Verletzung kann sich dieses komplexe System nicht regenerieren. Selbst wenn die Hindernisse der Regeneration beseitigt wurden, können wachsende Fasern im erwachsenen Menschen keine funktionellen Verbindungen herstellen.
Viele Wissenschaftler erforschen die Möglichkeit, einige der Stadien aus der Entwicklung nachzuahmen, um eine kontrollierte und funktionelle Regeneration der verletzten Fasern zu ermöglichen.

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