DEVELOPPEMENT DU SYSTEME NERVEUX CENTRAL Y. HUTEN, C. FALLET

PLAN (1) Mise en place du tube neural Période préparatoire : gastrulation 15e -18e j PC Neurulation primaire : 26e – 28e j PC Neurulation secondaire : 28e – 48e j PC Organisation du tube neural, développement de la moelle Origine Histogenèse 3e S : zone germinative, couche du manteau, couche marginale 4e S : lame fondamentale antérieure, lames alaires postérieure 4e M : corne antérieure motrice, corne postérieure sensitive et ganglions rachidiens Modifications topographiques Organisation métamérique

PLAN (2) Organisation du tube neural, développement du cerveau Mise en place de trois vésicules cérébrales Mise en place de cinq vésicules cérébrales Dérivés de ces vésicules Télencéphale Diencéphale Mésencéphale Métencéphale Myélencéphale Histogenèse du cortex cérébral Différentes étapes Multiplication Migration Différenciation et croissance Mécanismes de contrôle du développement N-CAM, VIP, facteurs chimiques, mécaniques et génétiques, mort neuronale

PLAN (3) Développement du cervelet Mise en place Histogenèse du cortex cérébelleux Développement et maturation du système nerveux central Paramètres macroscopiques Paramètres histologiques Myélinisation

 Disque embryonnaire à 3 feuillets qui possède 3ème semaine embryonnaire  Disque embryonnaire à 3 feuillets qui possède Axe de symétrie(chorde) Organisation dorso-ventrale des 3 feuillets Axe de polarité antéro-postérieure

 x Induction Neurale X BMP4 BMP4 Mésoblaste Epidermisant NEURECTOBLASTE Epidermisant  x Inhibition X BMP4 BMP4 Noggin, Follistatine, Chordin Inhibition Inhibition Mésoblaste Mécanisme très conservé au cours de l’évolution

4 ème semaine embryonnaire: Neurulation Primaire Tube neural

Forces intrinsèques et extrinsèques GOUTTIERE NEURALE Forces intrinsèques et extrinsèques Points d’ancrage médian et latéraux Rôle du cytosquelette

ectoblaste et neurectoblaste  E-cadhérine Avant fermeture: ectoblaste et neurectoblaste  E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine E-cadhérine N-cadhérine Après fermeture: ectoblaste  E-cadhérine neurectoblaste  N-cadhérine Séparation du tube neural de l’ectoblaste et du mésoblaste

Plusieurs points de fermeture 2 1 3 4

NEURULATION SECONDAIRE (28e – 48e j PC) Bourgeon caudal, amas de cellules totipotentes en arrière du neuropore postérieur derniers segments de la moelle et leurs plans de couverture

LA MOELLE

Moelle Thoracique Moelle Lombaire

développement du tube neural Prosencéphale Mésencéphale Premières étapes du développement du tube neural Rhombencéphale 3 vésicules 3 vésicules  5 vésicules Courbures et flexions Télencéphale 5 vésicules Diencéphale Métencéphale Myélencéphale

Très tôt, développement plus rapide et plus important des vésicules télencéphaliques +++ mésencéphale diencéphale télencéphale métencéphale myélencéphale

Les commissures télencéphaliques

( )

Au début, zone ventriculaire constituée d’une seule couche cellulaire : neuroépithélium Multiplication cellulaire : Divisions symétriques et asymétriques Migration

4e S Ventricule

Cellules de Cajal-Retzius: rôle important dans la migration neuronale Reeline Cajal-Retzius  Reeline  récepteurs Reeline STOP signal R R R  Voie de signalisation de la Reeline

Cortex à 4 couches : ZV, ZI, PC, CMext SVZ VZ Ventricule

Classiquement, 2 zones ventriculaires au niveau du télencéphale ZV dorsale ZV ventrale: éminence ganglionnaire Zone ventriculaire dorsale  neurones cortex Zone ventriculaire ventrale  neurones du striatum (Eminence Ganglionnaire)

Etudes récentes : techniques d’imagerie en temps réel Neurones de projection neurons et interneurones : migration en plusieurs étapes, comportant migration radiaire et migration tangentielle Kriegstein, 2003

A 16 semaines : fin de la proliferation des précurseurs neuronaux A 20 semaines : migration neuronale terminée Différenciation des neurones post-migratoires  Dendrites and axones Synapses Réseau complexe  Cerveau humain

36 SA et

Guidage de l’axone cône de croissance avec filopodes (filaments d’actine) guide la progression  cible avec laquelle il établit une synapse  cortex nx sous-corticaux tronc cérébral, cervelet, moelle

Guidage très spécifique Chacun des 1010 à 1012 neurones du cerveau établit des connexions avec des milliers de neurones cibles reçoit des informations de plusieurs centaines de milliers de neurones Guidage très spécifique 3 étapes 1 2 3

Développement du cervelet

4e ventricule Cellules de Purkinje Cellules des grains

38 SA 2 mois PN

Divisions du cervelet

Maturation de l’encéphale

Gyration 16 SA 36 SA

Myélinisation 40 SA Homme de 40 ans Luxol Fast Blue