Det här händer i hjärnan under fostertiden

Redan i tredje veckan av fosterlivet kan den struktur som ska bli vår hjärna och ryggrad att skönjas. Embryot är då 0,2 mm långt och 0,01 mm brett och består av en platta med tre lager. Det översta lagret, som kallas ektodermet, är det som kommer att utvecklas till nervsystemet.

I ektodermets mitt, där nervceller och stödjeceller bildas, utvecklas först en fåra som sedan antar formen av ett rör, neuralröret.
De grundläggande delarna av hjärnan bildas nu. I främre delen av neuralröret anläggs framhjärnan, mitthjärnan och bakhjärnan. Framhjärnan ansvarar för sådant som slutledningsförmåga, problemlösning och minnesfunktioner. Mitthjärnan vidarebefordrar elektriska signaler till sina slutdestinationer i hjärnan och bakhjärnan har hand om andning, hjärtslag och muskelrörelser.

Hjärnans celler bildas

Från den tionde graviditetsveckan börjar nervceller att bildas i en våldsam hastighet, 200 000 i minuten. Nervcellsbildningen sker från cellagret som täcker neuralrörets väggar. En nervstamcell delar sig och den ena utvecklas till en nervcell och den andra förblir stamcell och kan dela sig på nytt.

Den här processen pågår till 20 graviditetsveckan och då finns det 100 miljarder nervceller, så många som vi har när vi föds.
Bildningen av olika typer av stödjeceller, gliaceller, fortsätter upp till två års ålder. Det produceras tio gånger fler gliaceller än nervceller så fostret har totalt runt en biljon celler i hjärnan. Det finns två sorters stödjeceller, astrocyter och oligodendrocyter. Astrocyterna förser nervcellerna med energi och oligodendrocyterna bildar bl a myelin.

Nervcellerna flyttar sig till rätt plats

Hjärnan organiseras genom att de nybildade nervcellerna flyttas, eller migrerar till speciella platser i hjärnan beroende på vilken funktion cellerna kommer att ha. Med hjälp av trådar som utsöndras av oligodendrocyterna “klättrar” nervcellerna till hjärnbarken.
De nyaste nervcellerna vandrar och lägger sig överst medan de äldsta blir kvar längst ner. Man brukar beskriva den här processen som att hjärnan vänder sig ut och in. Migrationen håller på mellan vecka 12 och 24 och är viktig för bildandet av hjärnbarken.
Ju fler nervcellerna blir desto mer plats behöver de.Till en början i fosterlivet är hjärnbarken slät men runt femte sjätte fostermånaden får hjärnbarken en veckad yta så att den tar mindre plats. Hjärnbarken har nu fått sina karaktäristiska fåror och vindlingar.

Nervcellerna talar med varandra och bildar nätverk

Nervcellernas uppgifter är att ta emot, bearbeta och skicka iväg signaler och måste kopplas ihop i fungerande nätverk för att sinnesintryck ska registreras, minnen lagras och handlingar utföras. Nervcellerna kommunicerar med varandra med hjälp av två olika typer av utskott: dendriter som är korta, förgrenade utskott som tar emot signaler från andra nervceller, och axoner som är långa, smala utskott som leder ut signalerna mot nästa nervcell.

En synaps är den kontaktyta mellan nervcellerna där kommunikationen sker. Redan under sjätte till åttonde graviditetsveckan bildas en del synapser men synapsbildningen tar riktig fart efter vecka 20 och sedan sker en explosionsartad ökning fram till sjuårsåldern. Under den här tiden bildas en miljon synapser varje sekund.

Först bildas synapser i de delar av hjärnan där vi tar emot sinnesintryck och sist i främre hjärnbarken där vi bearbetar information och där själva tänkandet sker. Synapsbildningen fortsätter på en hög nivå fram till puberteten då den avtar men nya synapser bildas hela livet.

Myelin ökar hastigheten i nervimpulser

Nervimpulser överförs ganska långsamt och för att öka på hastigheten kläs nervcellernas axon in i ett fettrikt material som heter myelin. Myelinet har en isolerande förmåga som gör att hastigheten i en  nervimpuls går 100 gånger fortare.

Myelinet bildas av oligodendrocyter och myeliniseringen börjar under den tredje trimestern. Myeliniseringen startar i de delar av hjärnan som används först, som de nervbanor som tar emot sinnesintryck och motoriska signaler från ryggmärgen. I främre hjärnbarken och tinningloberna, där vi processar information  pågår myeliniseringen under hela uppväxten och avslutas först i 20-25 års åldern.

Hjärnan trimmas

Det bildas ett överskott av nervceller och synapser. De nervceller som ingår i nätverk som stimuleras är de som utvecklas och tillväxer medan de som inte används tynar bort. Man kan säga att hjärnan arbetar under principen “use it or lose it”. Femtio procent av hjärncellerna försvinner från vecka 25.

Vid födseln

Hjärnan hos en nyfödd bebis väger 350-400 gram, det är 25 procent av vikten hos den vuxna hjärnan. Hos det nyfödda barnet går 50 procent av blodsockret till hjärnan. Det krävs energi för att hålla nervcellerna i beredskap för att signalera genom att avfyra elektriska impulser. Stödjecellerna behöver också mycket energi och det krävs energi för att gallra bort hjärnbanor som inte behövs och att organisera nya nätverk.

Källor:
Barnneurologi (2017); Martin Jägervall, Johan Lundgren (redaktörer)
Hjärnan (20012); Lars Olsson, Anna Josephson (redaktörer)