Een van de meest betoverende gebeurtenissen tijdens ons leven is het ervaren van de creatie en geboorte van een baby. Het besef dat een enkele cel genetisch kan samenkomen om een volledig ontwikkeld organisme te vormen, met duizenden gespecialiseerde weefsels en organen, is niet alleen intrigerend, maar daagt ons ook uit om zelfs de meest elementaire aspecten van het proces te willen begrijpen. We weten inmiddels dat genen in staat zijn om in- en uitgeschakeld te worden, en dit speelt een belangrijke  rol in de cel- en weefsel specialisatie, echter hebben wij nog steeds geen idee wat dit proces in gang zet en hoe het wordt gereguleerd.

Verder weten we bijvoorbeeld weinig over hoe de weefsels waaruit de armen bestaan zich weten ontwikkelen en de manier waarop ze dat doen. Wat signaleert de armen om te stoppen met groeien om het lichaam te symmetrisch te maken? Wat is het dat de groei van de bloedvaten en zenuwen regelt en hoe maken ze de exacte verbindingen binnen de ledematen?

 De mediane zenuw

Hoe weet de mediane zenuw bijvoorbeeld op welke manier ze langs de arm moeten bewegen, dompelend en glijdend onder bepaalde spieren en gewrichtsbanden, tot uiteindelijk de fijne zenuwverbindingen in de huid en de spieren van de duim wijsvinger zijn bereikt? Het antwoord is dat we het gewoon niet weten!

Vergeleken met de ontwikkeling van het menselijk zenuwstelsel, is de ontwikkeling van de rest van het lichaam relatief eenvoudig. De hersenen moeten niet alleen tientallen gespecialiseerde celtypen ontwikkelen,maar de meeste van deze hersencellen beschikken over unieke processen (dendrieten en axonen) die deze met elkaar verbinden, componenten die op een driedimensionale manier met elkaar worden verbonden. Er zijn ongeveer tien miljard neuronen in het menselijk brein en tien keer zoveel neurogliacellen. Maar er zijn biljoenen verbindingen tussen de zenuwprocessen. Een enkele neuron kan verbinding maken met honderden andere neuronen, terwijl weer anderen meer dan tienduizend verbindingen kunnen maken.

Deze verbindingen zijn niet willekeurig, maar specifiek en imponerend, ze  kunnen ook op commando veranderen, vooral als we intellectueel leren en groeien. Aan de uiteinden van de verbindingsvezels zijn er honderden gespecialiseerde microscopische verbindingen, synapsen genoemd. Gedurende ons leven, veranderen deze synapsen  en ontwikkelen ze zich, zelfs in onze tachtiger en negentiger  jaren. Dit proces heet hersenplasticiteit: het stelt ons in staat om nieuwe herinneringen te ontwikkelen en ons aan te passen aan onze veranderende omgeving, zowel intern als extern. De synapsen scheiden minieme hoeveelheden chemicaliën af genaamd neurotransmitters die berichten doorgeven aan neuronen langs de lijn, waardoor een mystieke symfonie van instructies op een EEG verschijnen als wilde kronkels en golven.

 Synapsen

Photo by Hal Gatewood

Het is de toenemende complexiteit van het groeiende brein dat ons een groter leervermogen en begrip geeft. Er wordt gezegd dat bij veroudering de hersenen zelfs veel complexer worden hoewel de snelheid ervan afneemt. Dus terwijl een jongere misschien sneller kan reken, zal zijn vader een dieper begrip hebben, iets dat we vaak wijsheid noemen.

In het brein van de zich ontwikkelende baby bevinden zich gespecialiseerde processen, groeikegels genaamd, op de toppen van de nieuw gecreëerde en altijd tastende zenuwvezels. Deze groeikegels fungeren als bakens en begeleiden de zenuwvezels naar hun eindbestemming. Hoe ze dat doen is ook niet bekend. Deze groeikegelszijn erg gevoelig voor de voeding van de moeder tijdens het intra-uteriene leven van de baby en voor de voeding na de geboorte van het kind . Zoals we zullen zien, kan een teveel aan bepaalde levensmiddel additieven de groeikegel functie beïnvloeden.