La prolifération et la différenciation des cellules neuroépithéliales du tube neural va produire un épaississement de ses parois latérales à la faveur du toit, du plancher et du canal épendymaire dont il ne subsistera finalement qu'un étroit canal central au niveau de la moelle. Dès la fin de la 4e semaine, la croissance différentielle des parois latérales antérieure et postérieure du tube neural va former deux épaississements ventral et dorsal séparés par un sillon, le sillon limitant (sulcus limitans) 12.
Les épaississements dorsaux ou lames alaires forment les zones sensitives postérieures de la moelle, alors que les épaississements ventraux ou lames fondamentales forment les zones motrices antérieures. En outre, au niveau thoracique et lombaire (T1-L3), une projection de substance grise appelée la corne intermédio-latérale va apparaître entre les lames alaires et fondamentales, elle renferme les corps cellulaires des neurones du système nerveux autonome.
Les régions dorsale et ventrale situées sur la ligne médiane constituent le toit et le plancher et servent notamment de voie de passage aux fibres associatives. Comme nous l'avons vu, le plancher joue un rôle essentiel dans la détermination de polarité dorso-ventrale du tube neural, ainsi qu'un rôle inducteur des neurones moteurs. Une des controverses majeures de la neurobiologie concerne l'origine des cellules du plancher dont certains pensent qu'elles dériveraient de la notochorde et non de l'ectoblaste.
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