Ontogenia y Filogenia del Sistema Nervioso
La ontogenia del sistema nervioso humano se desarrolla en tres etapas principales: proliferación y apoptosis celular (semanas 5-25 de gestación), migración neuronal (semana 5 hasta las 30-35 semanas), y desarrollo postmigracional, mientras que la filogenia muestra que los sistemas nerviosos de animales diversos comparten características conservadas que sugieren un ancestro común altamente sofisticado 1.
Ontogenia (Desarrollo Embrionario)
Etapa 1: Proliferación y Apoptosis Celular (Semanas 5-25 de Gestación)
La proliferación neuronal comienza alrededor de la quinta a sexta semana gestacional, disminuye después de las 16 semanas y finaliza alrededor de las 22-25 semanas 1.
Durante esta fase crítica:
- Las células neuroepiteliales en la zona ventricular (ZV) se dividen simétricamente mediante migración nuclear intercinética
- Estas células se convierten en células gliales radiales apicales (aRGC) con capacidad neurogénica alta
- Las aRGC se dividen simétricamente (produciendo dos progenitores) o asimétricamente (generando un progenitor y una neurona) 1
- Los progenitores intermedios se dividen en la zona subventricular (ZSV) antes de generar neuronas
- La zona subventricular externa contiene progenitores basales especializados (células gliales radiales externas u oRGC) que son cruciales para la expansión y girificación de la corteza humana/primate 1
Consecuencias clínicas de alteraciones:
- Proliferación reducida o apoptosis aumentada → microcefalia
- Proliferación aumentada o apoptosis reducida → megalencefalia
- Proliferación anormal (disgénesis) → neuronas dismórficas típicas de displasia cortical focal tipo II, frecuentemente por mutaciones que activan la vía mTOR 1
Etapa 2: Migración Neuronal (Semana 5 hasta Semanas 30-35)
La migración neuronal comienza cuando se forman las primeras neuronas (semanas 5-6), alcanza su pico entre el tercer y quinto mes de gestación, y termina alrededor de las 30-35 semanas (la migración cerebelosa continúa hasta la mitad del segundo año de vida) 1.
Existen dos modos de migración 1:
Migración radial (más común):
- Las neuronas postmitóticas migran de una aRGC a otra (de ZV a ZSV)
- Luego migran paralelas a la misma aRGC (de ZSV a cortex)
- Cambian de morfología "bipolar" a "multipolar" al entrar en la zona intermedia
- Las aRGC funcionan como andamio radial estable desde el epéndimo hasta la pía
Migración tangencial:
- Utilizada principalmente por interneuronas inhibitorias
- Estas neuronas se generan en las eminencias ganglionares medial y caudal (telencéfalo ventral)
- Migran ortogonalmente a las aRGC hacia el telencéfalo dorsal 1
Patrón temporal crucial: Las neuronas excitatorias nacidas temprano ocupan capas corticales profundas, mientras que las nacidas tardíamente migran a través de ellas para establecerse en capas superficiales, con identidades laminares específicas 1.
Alteraciones de la migración:
- Migración incompleta por disrupción neuroependimal → heterotopia nodular periventricular (neuronas agrupadas cerca del borde ventricular)
- Defectos en tubulinas, proteínas asociadas a microtúbulos (LIS1, DCX) → lisencefalia, microcefalia con lisencefalia, disgiria 1
- Sobremigración cortical hacia leptomeninges por defectos en superficie pial → polimicrogiria/malformaciones en empedrado (cobblestone) 1
Etapa 3: Desarrollo Postmigracional
Incluye organización cortical y conectividad, representada por condiciones como polimicrogiria, esquizencefalia y displasia cortical focal 2.
Filogenia (Evolución del Sistema Nervioso)
Los sistemas nerviosos de animales tan diversos como moscas y ratones comparten numerosas características conservadas, sugiriendo que estas características ya estaban presentes en su último ancestro común 3.
Mecanismos Moleculares Conservados
La evolución del sistema nervioso se basa en mecanismos moleculares altamente conservados 4:
- Genes Hox: Patrón conservado en el eje antero-posterior
- Genes Achaete-scute y cascada de señalización Notch/Delta: Determinación de destinos neurales
- Vía de señalización BMP-4/Dpp: Posicionamiento del neuroectodermo a lo largo del eje dorso-ventral en vertebrados e insectos
Implicaciones Evolutivas
La aparición de formas de vida, estilos de vida y hábitats muy diferentes requirió el logro previo de circuitos neurales suficientemente robustos para hacer frente a grandes cambios sin perder su coherencia general 3.
La comparación entre el desarrollo ontogenético del cerebro humano y de primates no humanos sugiere la ocurrencia evolutiva de fenómenos heterocrónicos (transcripcionales) distintivos durante la antropogénesis, relacionados con procesos del neurodesarrollo 5.
Perspectiva Comparativa
El estudio comparativo revela que 6:
- Sobre las estructuras límbicas desarrolladas con el advenimiento de los mamíferos
- El desarrollo cortical final con neuronas dispuestas en capas constituyó la base estructural para discriminación sensorial mejorada, actividades motoras más complejas y funciones cognitivas e intelectuales que finalmente caracterizaron al ser humano
La plasticidad neural es el proceso neurobiológico primario que vincula el cerebro con los ambientes internos y externos, relacionando estrechamente la evolución cerebral desde perspectivas filogenéticas y ontogenéticas 5.