De la sixième semaine au deuxième mois, l’activité mitotique intense va entrainer un épaississement important de la paroi des vésicules cérébrales. La différenciation cellulaire du neuro-épithélium initial donne naissance à des neurones et à des cellules gliales qui constituent la substance grise.
Les cellules dérivées du neuro-épithélium vont présenter des formes différentes et une topographie spécifique selon les zones du cerveau, les neurones se disposant soit en strates superposées soit sous forme d’amas de substance grise appelés « noyaux ». Dès leur individualisation, les neurones génèrent leurs prolongements, leurs axones seront ultérieurement entourés d’une gaine de myéline du fait de l’activité de cellules gliales, les oligodendrocytes. Ces axones myélinisés vont se grouper en faisceaux et former la substance blanche.
D’autres cellules de la glie, dérivées du neuro-épithélium, vont se différencier au contact des neurones et des vaisseaux : les astrocytes qui interviendront dans le fonctionnement des neurones.
A la fin du deuxième mois, les différentes parties du cerveau sont constituées, elles continueront de se transformer pendant toute la vie fœtale et même au delà de la naissance. Les transformations les plus importantes concernent :
- les vésicules télencéphaliques qui se développent en arrière et recouvrent complètement diencéphale et mésencéphale pour constituer les futurs hémisphères cérébraux et
- la face postérieure du métencéphale qui s’épaissit pour donner l’ébauche du cervelet.
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