Las fontanelas son áreas membranosas que aún no se han osificado en la bóveda craneal en desarrollo de animales recién nacidos y juveniles. Las fontanelas permiten un estiramiento y deformación rápidos del cráneo a medida que el cerebro se expande más rápido de lo que puede crecer el hueso circundante. Las suturas craneales son articulaciones fibrosas (sinartrosis) entre los huesos de la bóveda o la cara. Tanto las fontanelas como las suturas son importantes para el crecimiento de la bóveda craneal (y, en consecuencia, el crecimiento del cerebro), ya que una vez que se osifican completamente, no es posible una mayor expansión de la caja cerebral.
Los humanos inmaduros y los simios tienen seis fontanelas primarias, dos a lo largo de la línea media de la parte superior de la bóveda (las fontanelas anteriores o bregmáticas y las posteriores o lambdoides) y dos a cada lado de la bóveda lateral (fontanelas esfenoidales o anterolaterales derecha e izquierda y fontanelas mastoides o posterolaterales derecha e izquierda). Las dos fontanelas de la línea media participan en el crecimiento cerebral anteroposterior y medioateral. Las fontanelas de la bóveda lateral permiten el crecimiento cerebral superoinferior. Dos fontanelas adicionales (fontanela metópica y fontanela sagital o tercera) también pueden estar presentes en los seres humanos. En los monos, las fontanelas están casi o completamente cerradas en el momento del nacimiento, en los simios, las fontanelas son pequeñas pero aún están presentes al nacer, mientras que en los humanos, las fontanelas son grandes en los recién nacidos.
En humanos, la secuencia de cierre de la fontanela es la siguiente: 1) la fontanela posterior generalmente se cierra 2-3 meses después del nacimiento, 2) la fontanela esfenoidal es la siguiente en cerrarse alrededor de los 6 meses después del nacimiento, 3) la fontanela mastoidea se cierra después de los 6-18 meses después del nacimiento, y 4) la fontanela anterior generalmente es la última en cerrarse entre los 1-3 años de edad (en una muestra humana reciente, la fontanela anterior se cerró en la mayoría de los individuos a los 31 meses después del nacimiento, en otra muestra la mayoría de los individuos mayores de 17 meses exhibieron el cierre de esta fontanela). Si la fontanela sagital está presente, generalmente se encuentra cerca de la muesca parietal y está presente al nacer en el 50-80% de los cráneos perinatales. Se define por el sexto mes prenatal y generalmente se borra al nacer o dentro de unos pocos meses después del nacimiento. La fontanela sagital se ha asociado clínicamente con el síndrome de Down y otras anomalías. Si la fontanela metópica está presente, se borrará entre los 2 y los 4 años de edad. En los seres humanos, todas las fontanelas se fusionan generalmente al quinto año de vida, con el 38% de las fontanelas cerradas al final del primer año y el 96% de las fontanelas cerradas al segundo año. En contraste, los simios fusionan las fontanelas poco después del nacimiento: en los chimpancés, la fontanela anterior está completamente cerrada a los 3 meses de edad.
Con respecto a las suturas, los humanos muestran un patrón de osificación retardado en relación con otros simios. En los seres humanos, las suturas permanecen patentes (y capaces de crecer) hasta la edad adulta temprana (a finales de la tercera década de vida), mientras que en los simios, las suturas comienzan a fusionarse en la infancia. La fusión de suturas en humanos se ha utilizado como un indicador de edad, pero la fusión de las suturas craneales es muy variable y se ha demostrado que es un indicador poco fiable de la edad debido al rango de variación en el momento de la obliteración.
Las grandes fontanelas de los humanos permiten que el cráneo del recién nacido se comprima en el momento del parto, y por lo tanto son parte de una solución adaptativa al problema de dar a luz a bebés de cerebro grande a través de un canal de parto relativamente estrecho y rígido (en una pelvis adaptada para la locomoción bípeda). Además, la fusión tardía de las fontanelas y suturas permite un mayor grado de crecimiento postnatal del volumen cerebral. En los bebés humanos, el cerebro solo representa aproximadamente el 25% de su volumen adulto al nacer, solo ha alcanzado el 50% del tamaño adulto al cumplir un año de edad y puede continuar creciendo hasta aproximadamente los 20 años de edad. En los chimpancés, los neonatos tienen volúmenes cerebrales que promedian alrededor del 40% del volumen adulto, y han alcanzado el 80% del tamaño del cerebro adulto al cumplir un año de edad. Por lo tanto, el retraso en el cierre de la fontanela y la sutura es parte del patrón humano de altricialidad secundaria.
Una condición patológica de particular interés en términos de cierre de fontanelas y desarrollo cerebral es la craneosinostosis. La craneosinostosis es una afección en la que las suturas y las fontanelas se fusionan prematuramente y producen un cambio en el patrón de crecimiento del cráneo. En algunos casos, esto solo resulta en una cabeza de forma anormal, mientras que en otros casos, si se interrumpe el desarrollo cerebral, puede haber deficiencias del desarrollo. Es un defecto físico que puede ser causado por factores genéticos o hormonales, como la exposición a altos niveles de hormona tiroidea. En humanos con craneosinostosis, los huesos de gusano (huesos extra suturales) son significativamente más frecuentes con cierre prematuro de sutura del orden de 3,5 probabilidades mayores. Se ha documentado que los chimpancés tienen la aparición de huesos extra suturales. No se han encontrado casos de craneosinostosis de grandes simios en la literatura, pero es posible que si los huesos de gusano son una respuesta a la craneosinostosis, los chimpancés sí posean la respuesta necesaria para la patología.