一個人的大腦發育起始於娘胎中,相信每個人都知道。那麼,從胚胎到胎兒,我們的大腦發生了什麼事情呢?

胚胎期 (0~10 周) 的初級分化

爸媽們都知道,孕期的計算方法不是從受孕的那一天算起,而是從媽媽上一個月經週期結束的那一天算起,所以被稱為胚胎期的前 10 周時間裡,事實上大概只有 56 天左右的時間是給胚胎生長的。在這 56 天中,受精卵從一個細胞開始分化,到胚胎期結束時,寶寶已經初具人形,大約 30 毫米長,主要器官都已經有了,包括大腦。

在孕期最初的兩個半月裡,大腦的發育經歷了兩個最基本的分化:
  • 神經母細胞的分化:這部分細胞是日後組成寶寶全身神經系統的全部細胞的祖先,它們要先具備有神經細胞的基本功能,然後會通過細胞分裂産生嬰兒神經系統的所有細胞。這是孕期第一個月 (即受精後兩周) 裡會發生的事情。

  • 神經管的形成:從受精後第三周 (即孕期第 5 周) 開始,已經分化出來的神經母細胞會用一個星期的時間,形成一個神經管的結構。這個神經管包含了初具規模的周圍神經系統和中樞神經系統 (如大腦)。
絕大多數孕婦,在知道自己懷孕時,往往已經處於孕期的第 5、6 周,甚至更晚,此時,寶寶的大腦已經初具規模了。在這之後,神經系統就會開始細部發育,這個發育過程從胚胎期的中期開始,會一直持續到青春期結束,這是一個漫長的過程,而這一切都在你知道懷孕的時候就早開始了。

胎兒期的大腦發育

從孕期的第 11 周開始,就進入胎兒期,此時寶寶已具人形,主要器官也已存在。但是這些器官都還處於比較原始的狀態,所以在胎兒期裡,隨著寶寶的長大,各個器官也要經歷複雜的變化,才能具備完整的功能。

在胎兒期裡,大腦最顯著的變化就是從一個光滑的球體,經過一系列折疊、扭轉、生長、分枝,變成一個充滿了溝溝迴迴的結構。 這個過程伴隨著神經細胞的大量生長。我們平時所說的細胞生長,用生物學的概念來說,其實包含了兩個含義:細胞分裂 (一個變兩個,兩個變四個……) 和細胞增長 (體積變大),而在發育過程中,生長的概念主要是細胞分裂,細胞越多,寶寶就越大。在胎儿期的大腦發育過程中,有非常活躍的細胞分裂,神經細胞迅速增多,大腦的體積也急速增大。

神經細胞生出來之後,還必須要完成一個非常關鍵的任務:遷徙到固定位置。我們知道我們的神經系統是遍布全身的,即使僅僅看大腦部分,也是一個三維的球體,每一個細胞必須處於正確的位置才能做到正確的事情,這就要求當一個新的神經細胞分裂出來的時候,要跑到它能正確執行功能的地點去,這個過程是極精細複雜的,因為哪怕一個細胞少走了一根頭髮絲的距離,都會造成大腦功能的紊亂。神經細胞站穩位子之後,還要進行一定的分化,才能具備特別的功能。

新生兒的大腦

嬰兒出生後,除了極特別的區域還會有新的神經細胞的增長外,大腦基本上不會再增加多少神經細胞了。可是,大腦發育還有漫漫長路需要走,細胞雖然不再增加了,但是細胞之間必須建立複雜的通訊網絡,我們的大腦才能思考。換言之,嬰兒出生時的大腦像一棟房子,結構雖然建好了,裡面卻是空空蕩盪的,一切內部裝修還需要從頭開始!


  • 參考資料
    文章
    Principles of Neural Science, 3rd ed., Eric R. Kandel, James H. Shwartz, and Thomas M. Jessell. Appleton & Lange, Norwalk, 1991
    圖片
    https://www.flickr.com/photos/the_luna/3096477573/

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胎兒的大腦發育
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