## 8.4 Centraal zenuwstelsel

Het rijpe centrale zenuwstelsel bestaat uit het cerebrum (de grote hersenen), het cerebellum (de kleine hersenen), de truncus cerebri (hersenstam), bestaande uit het mesencephalon (middenhersenen), de pons en de medulla oblongata (het verlengde merg), en tot slot de medulla spinalis (ruggenmerg). Het centrale zenuwstelsel wordt omgeven door benige structuren, in tegenstelling tot het perifere zenuwstelsel.

Het cerebrum bestaat uit grijze stof, waarin grote hoeveelheden neuronen (zenuwcellen) voorkomen, en witte stof. Witte stof bevat geen neuronen, maar bestaat voornamelijk uit glia (steuncellen) en myeline dat de axonen (zenuwceluitlopers) bekleedt. Behalve de cortex cerebri (schors), behoren ook de dieper gelegen structuren, de basale ganglia, de hippocampus en thalamus tot de grijze stof.

Kort na sluiting van de tubus neuralis (neurale buis) bestaat deze aan craniale zijde uit: prosencephalon (voorhersenen), mesencephalon (middenhersenen) en rhombencephalon (achterhersenen) (figuur 8.5).

Ongeveer 5 weken na de bevruchting splitst het prosencephalon zich in het telencephalon en het diëncephalon. Uit het telencephalon groeien twee ‘blaasvormige’ structuren, die de primitieve cerebrale hemisferen vormen. Het diëncephalon vormt de basis voor de verdere ontwikkeling van de thalami (gelegen aan beide zijden van de derde ventrikel, bestaande uit een complex van kernen die schakelstations zijn voor bijna alle afferente banen en aansluiting geven op efferente banen), hypothalami en hypofyse (tabel 8.1). Uit het diëncephalon groeien ook de oogblaasjes. Het rhombencephalon splitst in het craniaal gelegen metencephalon en het caudale myelencephalon. Het lumen van de tubus neuralis verwijdt zich in alle genoemde hersendelen tot primitieve ventrikels, die de voorlopers vormen van het definitieve ventrikelsysteem in het centrale zenuwstelsel. De primitieve ventrikels in het telencephalon groeien uit tot de laterale ventrikels van de cerebrale hemisferen, de ventrikel in het diëncephalon wordt de derde ventrikel en uit de ventrikel in het mesencephalon ontstaat de aquaductus Sylvii. De ventrikel in het rhombencephalon wordt de vierde ventrikel.

Uit het metencephalon ontstaan de cerebellaire hemisferen en de pons (brug), die de verbinding hiertussen vormt. Het myelencephalon vormt de voorloper van de medulla oblongata.

Tabel 8.1 Embryonale herkomst van volwassen hersenstructuren (ontleend aan Larsen JW. Human Embryology. Derde druk. Philadelphia PA, Churchill Livingstone, 2001 en link).

Vroeg embryonale fase | Laat embryonale fase | Volwassene
Prosencephalon | Telencephalon | Cerebrale hemisferen Basale kernen (striatum: nucleus caudatus en putamen) Hippocampus
| Diëncephalon | Thalamus Hypothalamus Hypofyse Basale kernen (globus pallidus; verplaatst later naar telencephalon) Ogen
Mesencephalon |  | Colliculi (inferior en superior) Substantia nigra
Rhombencephalon | Metencephalon | Cerebellum Pons
Myelencephalon | Medulla oblongata

##

## 8.4.1 Neuroepitheel van het telencephalon

De structuur van de wand van de cerebrale hemisferen die de laterale ventrikels omgeven, komt aanvankelijk overeen met die van de tubus neuralis. Deze wand bestaat uit lagen neuroepitheliale cellen. Door een proces van proliferatie, migratie en differentiatie ontstaat de cortex cerebri. De details van dit proces zijn nog niet volledig opgehelderd, maar in grote lijnen vindt het volgende plaats.

Neuroepitheliale cellen kunnen zich in verschillende celtypen differentiëren: neuroblasten, gliablasten en ependymcellen (figuur 8.6).

## 8.4.2 Neuroblasten

In het gebied grenzend aan het ventrikel, de ventriculaire zone, ontstaan neuroblasten uit de neuroepitheliale cellen (figuur 8.7). De proliferatie van neuroblasten vindt voornamelijk plaats tussen week 10 en 20 van de foetale periode. De neuroblasten vormen lange vezels, die uit de ventriculaire zone groeien en een dunne oppervlakte laag vormen: de ‘voorplaat’. Vanuit de ventriculaire zone migreren geleidelijk neuroblasten in de richting van de ‘voorplaat’. Deze nieuw aangekomen neuroblasten splitsen de ‘ voorplaat’ in de marginale zone (aan de buitenkant) en de subplaat, en vormen de corticale plaat. Tussen de subplaat en de ventriculaire zone ontstaat de intermediaire zone (vide infra). Waarschijnlijk verloopt het migratieproces van de neuroblasten naar de corticale plaat niet rechtstreeks. De neuroblasten migreren eerst naar een regio tussen de ventriculaire en intermediaire zones, de subventriculaire zone, migreren dan terug naar de ventriculaire zone, om ten slotte door de intermediaire zone naar de corticale plaat te migreren. In de corticale plaat worden de neuroblasten in lagen gerangschikt. De eerst aangekomen laag neuroblasten komt het meest centraal te liggen. Elke volgende laag neuroblasten komt daar ’bovenop’ te liggen. Dus de lagen van de corticale plaat worden van binnen naar buiten aangelegd. In totaal bestaat de cortex uit de corticale plaat en de subplaat met daarin zes lagen van neuroblasten, die rijpen tot neuronen. Neuronen uit de subplaat vormen dendrieten met veel vertakkingen, die synapsen vormen met afferente banen van de thalamus. Ook vormen neuronen uit de subplaat axonen, die synapsen vormen met de bovenliggende corticale gebieden. De neuronen in de subplaat zijn (tijdelijk) belangrijke schakelstations tussen de thalamus en de cortex. De activiteit van de subplaat bereikt zijn maximum tussen week 22 en 34 van de foetale periode. Aan het einde van het derde trimester neemt door apoptose (geprogrammeerde celdood) de activiteit van de subplaat af. Dit proces gaat door tot ongeveer 6 maanden na de geboorte. Vanaf 26-28 weken neemt het volume van de corticale grijze stof lineair toe.

Het oppervlak van het cerebrum is aanvankelijk glad (figuur 8.8). Door de ontwikkeling van de cerebrale cortex vanaf 26 weken ontstaat de gyrering (windingen). Het oppervlak ondergaat hierdoor in het laatste trimester van de foetale periode een enorme vergroting en daarmee verandert het uiterlijk.

## 8.4.3 Gliablasten

Wanneer de proliferatie van neuroblasten ten einde loopt, begint de proliferatie van gliablasten en oligodendroglia progenitors (voorlopers) uit de neuropepitheliale cellen in de ventriculaire zone.

Axonen van de neuronen worden bekleed met myeline om de prikkelgeleiding goed te laten verlopen. Myeline bestaat uit myeline basic proteine en lipiden. Het myelinisatieproces begint in het tweede trimester van de foetale periode en eindigt op volwassen leeftijd. Myelinisatie vindt echter niet in alle delen van de hersenen op het zelfde moment plaats. Het proces begint met de proliferatie van oligodendroglia, die langs de axonen komen te liggen.

De ontwikkeling van oligodendroglia geschiedt in vier stappen. De oligodendrogliale progenitors (voorlopers) ontstaan in de ventriculaire zone in het tweede deel van de foetale periode en de eerste maanden na de geboorte. Van daaruit migreren ze naar de intermediaire zone, waar ze de volgende differentiatiestappen doorlopen: preoligodendrocyten, immature oligodendroglia en uiteindelijk ontstaan rijpe oligodendroglia. Dit laatste celtype is in staat om myeline te vormen. Het plasmamembraan van de oligodendroglia wikkelt zich als een myelineschede om de axonen.

De myelinisatie van het centrale zenuwstelsel begint aan het einde van de foetale periode. In de hersenstam en het cerebellum wordt de eerste myeline gezien. Het proces in het centraal zenuwstelsel kan als volgt worden beschreven: eerst worden de proximaal gelegen banen gemyeliniseerd en pas later de distale banen. De sensorische banen worden eerder gemyeliniseerd dan de motorische banen, de centrale delen eerder dan de perifere delen en de occipitale delen vóór de frontotemporale delen. Ondanks dat het myelinisatieproces zich voortzet tot in de volwassenheid, vindt het proces voornamelijk plaats in het eerste jaar na de geboorte.

Uit de intermediaire laag van het cerebrum verdwijnen tijdens de corticale ontwikkeling de meeste neuronen. Deze laag gaat de witte stof van het cerebrum vormen.

## 8.4.4 Ependymcellen

Op de plaats waar het neuroepitheel van de primitieve cerebrale hemisferen vastzit aan het diëncephalon, blijft de wand dun; er worden geen neuroblasten en gliablasten gevormd, maar er ontstaat een enkele laag van ependymcellen, die bedekt worden met vasculair mesenchym. Deze structuren tezamen vormen de plexus choroideus van de laterale ventrikels. Ook de dakplaat van het diëncephalon bestaat uit een laag ependymcellen, die op gelijke wijze is bedekt en daarmee de plexus choroideus van de derde ventrikel vormt. In de plexus choroideus wordt de liquor cerebrospinalis (hersenvocht) geproduceerd, dat de ventrikels en de ruimte om de hersenen van vocht voorziet.