Mis on prosentsefalon?

Aju anatoomias on prosentsefalon, tuntud ka kui eesaju, suur hulk struktuure, mis koosnevad vahe- ja telentsefalonist. Dientsefaloni struktuurid hõlmavad taalamust, hüpotalamust ja teisi halli aine tuumasid või neuroneid, mis asuvad kolmanda vatsakese, vedelikuga täidetud pehmenduspiirkonna lähedal. Telencefalon viitab ajukoorele, mis on aju suurim piirkond, koos selle valgeaine projektsioonide ja tugirakkudega ning basaalganglionidega.

Arengu käigus moodustub aju alguses kolme piirkonnana, hiljem areneb see viieks. Need arengupiirkonnad koosnevad prosentsefalonist, keskajust ehk keskajust ja rombencephalonist ehk tagaajust. Isegi sel perioodil juhib prosentsefalon põhifunktsioone, nagu emotsionaalne kuvamine, toitmine, magamine ja kehatemperatuur. Alles hiljem eraldub see piirkond kõrgematel imetajatel kaheks erinevaks struktuuriks.

Inimestel ja teistel kõrgematel imetajatel on palju funktsioone, mida reguleerib prosentsefalon. Aju on seotud enamiku sensoorse teabe töötlemisega, samuti motoorsete funktsioonide koordineerimise ja täitmisega. Inimeste jaoks sama oluline on see, et see mängib rolli kõrgema astme protsessides, nagu otsuste tegemine, mälu, kõne ja arusaamine.

Diencephalonis on vahendatud mitmed teised kriitilised protsessid. Taalamuse neuronid võtavad vastu sissetulevaid sensoorseid signaale ja suunavad need ajukoore sobivatesse piirkondadesse. Lähedal asuv hüpotalamus vabastab hormoone, mis reguleerivad seksuaalkäitumist ja reguleerivad automaatseid protsesse, nagu nälg, janu ja und mõjutavad ööpäevased rütmid. Siin asuvad ka näärmed nagu ajuripats ja käbikeha, kus nad aitavad kaasa kasvule ja homöostaasile.

Prosentsefaloni õigeks arenguks on vajalik sobival ajal vabanevate keemiliste signaalide olemasolu. Alguses hakkavad närvi- ja tüvirakud arenema väikesel alal, mida nimetatakse neuraksiks. Neuraksi esiküljel olevad rakud eritavad valke, mis stimuleerivad diferentseerumist eesmiste rakkude ja neuraksi tagumises otsas olevate rakkude vahel. Eesmised rakud arenevad prosentsefaloniks ja tagumised rakud muutuvad lõpuks kesk- ja tagaaju osadeks.

Pärast seda esialgset jaotust eesmise ja tagumise vahel toimub veel üks signaalvalkude aktiveerimine. Eesmise külje närvi- ja mittenärvikoe eraldusjoonel olevad rakud vabastavad valke, näiteks valkude võrgustikku nimega Wnt. Need signaalid kutsuvad esile erinevate prosentsefaloni kudede kasvu ja diferentseerumise. Varsti pärast seda moodustuvad teleentsefalon ja vahepea kude, kuid need koosnevad siiski ühest struktuurist. Teised valgud aitavad sellel ajupiirkonnal korralikult areneda mööda selja- ja ventraalseid jooni ning diferentseeruda diskreetseteks struktuurideks.