第五章 神经胚形成和神经系统的发育

3. 中 枢 神 经 系 统 (central nerve system, CNS)组织结构
在脊髓和延髓中，上述室 管层、外套层和边缘带的 三层基本模式在整个发育 过程中被保留. 在脑中细胞的迁移、不同 的生长和选择的细胞死亡 导致三层基本模式修改， 特别是在小脑和大脑中.
脊髓、小脑和大脑皮层中室层、中间层和 边缘层的分化
在细胞靠近神经管外壁时为S期，3H-胸腺嘧啶核苷掺入细胞核 DNA中，当细胞移动到内壁时开始有丝分裂。然后进入下一 个细胞周期。每次分裂放射活性减少一半。随发育分裂速度 减慢，细胞周期变长。
随神经细胞继续分裂，移动的细胞围 绕神经管形成第二层，随后增殖 神经细胞不断加入而增厚，称外 套层(mantle zone)。而增殖上皮现在 被称为室管膜(ependyma)。
神经嵴形成不久开始迁移到整个胚胎，产生几个细胞群体，包括 色素细胞和周围神经系统的细胞。
神经系统主要由神经管、神经嵴和外胚层板(ectodermal placodes)三 部分形成.
神经管并非在外胚层中同时发生, 在鸟类和哺乳类更明显。它 们的体轴在神经胚形成之前已伸长，右下图示24小时鸡胚的神经胚
外套层细胞分化为神经元和神经胶质 细胞两种。神经元向外伸出轴突， 产生边缘带(marginal zone)。此后胶 质细胞以髓鞘包围边缘带的轴突， 因而给以白色外表和不易着色， 此处称为白质(white matter)，外套层 细胞体所在处称为灰质(gray matter).
中枢神经节系Байду номын сангаас发 育的两个时期
⑴大脑(cerebrium)的发育和组织生成
在三层模式基础上, 外套层成神经细胞(neuroblast)沿胶质细胞突起 向外迁移到边缘带下面形成皮层板, 将发育为新皮层(neopallial cortex)。最后分化为六层：Ⅰ分子层；Ⅱ外颗粒层；Ⅲ锥体细 胞层；Ⅳ内颗粒层；Ⅴ神经节细胞层和Ⅵ多形细胞层。
第五章 神经胚形成和神经系统的发育
一. 神经胚形成(neurulation)
原肠胚背部中胚层和其上的外胚层间的相互作用是所有发育中最 重要的相互作用之一，因为它起始了器官发生(organgenesis)，产 生一些特殊的组织和器官。
脊索中胚层诱导其上方的外胚层形成中空的神经管(neural tube)的过 程称为神经胚形成(neurulation), 神经管将分化为脑和脊髓。此 时的胚胎称为神经胚(neurula)。
外胚层分三部:中部神经外胚层、表皮外胚层和神经-体节连接区
受脊索中胚层的诱导，中部外胚层细胞变形伸长，增厚成神经板 (neural plate)。此后神经板边缘增厚向上隆起成 神经褶(neural folds), 中央凹陷为神经沟(neural groove)。神经褶继续向上隆起在 背中线愈合成神经管，神经-体节连接区与神经管及表皮脱离， 成神经嵴(neural crest)，位神经管背侧。两侧表皮也在背中线愈 合，覆盖在神经嵴和神经管表面。
这种畸形在人类所有怀孕中占大约0.1%，神经管关闭的缺陷现 在能通过物理的和化学的方法在怀孕期间检出。
二. 神经管的分化(differentiation of the neural tube)
神经管以三种不同方式同时分化为中枢神经系统的各种不同区域: 在大体解剖水平神经管和其管壁膨大和收缩形成脑和脊髓的 室; 在组织水平神经管壁中的细胞群以不同方式重排形成脑和 脊髓不同的功能区; 在细胞水平神经上皮细胞分化为多种类型 的神经元和支持的胶质细胞。
1. 脑区的形成: 神经管前部膨大形成三个初级泡, 分别是前脑、
中脑和后脑。到后神经孔关闭时，次级膨大(视泡，optic vesicle) 从前脑两侧伸出。同时出现头曲和颈曲。
前脑再分化为前部的端脑和较后的间脑.端脑最后形成大脑半 球，间脑将形成丘脑和下丘脑，主要接受眼视神经的传入。
中脑并不进一步分化，其腔形成大脑导水管.
小鼠大脑皮层中神经元 起源时间的内外顺序
示大脑皮层中神经元 迁移模式和起源时间
⑵小脑(cerebellium) 的发育和组织生成
小脑皮层的发育类似大脑，但又不同。首先产生神经元—蒲顷野 细胞(Purkinje cells), 此后具分裂能力的细胞迁移到软脑膜下成次 级增生层——外颗粒层, 它继续分裂一段时间后向内迁移, 经 过蒲顷野细胞到达它们的最终位置内颗粒层.
形成，当前部的神经管已几乎愈合的时候，后部区域才刚刚
开始神经胚形成。通常神经管首先在第一体节处发生愈合， 然后继续向前后两端逐渐愈合.
当神经管向前后愈合后，在前后两端保留开口，分别称前神经 孔(anterior neuropore)和后神经孔(posterior neuropore), 羊水可流过 其中。
通常在妊娠第4周末分别关闭前后神经孔。
在第27天不能关闭后神经孔，导致髓裂胚(脊髓裂；spina bifida), 此 病的严重性取决于多少脊髓保留开口; 不能关闭前神经孔导 致致命的无脑畸形(anencephaly), 此时前脑保持与羊水接触, 随后退化, 胎儿前脑停止发育, 而且不能形成颅骨和穹隆。
用放射自显影技术证明，除分子层是由最早到达皮层板的CajalRetzius细胞在软脑膜下形成外，其余五层组织发生的特点是 神经元迁移由内至外的装配过程(E16-Ⅵ，E17-Ⅴ，E18-Ⅳ， E19-Ⅲ，E21-Ⅱ)，呈现“堆积”的模式，即较晚期形成的细 胞通过已定位的神经元迁移。
水平方向上，大脑皮层根据细胞的组织形态和功能又分成不同的 40个区。它们的输出、输入有着各自的特点，如视皮层的第 Ⅵ亚层输出到丘脑的外膝体核，听皮层的第Ⅵ亚层则输出到 丘脑的内膝体核 .
后脑分化为前部的后脑和末脑，后脑将来形成小脑，负责运动、 姿势和平衡；末脑形成延髓，它的神经元负责调节呼吸、胃肠和 心血管的活动。在其间形成桥曲。
2. 神经细胞的增殖
最初神经管是单层细胞，增殖神经上皮组成的假复层上皮, 这 是一个迅速分裂的细胞群。
放射自显影的研究证明，在发育早期，100%的神经管细胞结合 3H-胸腺嘧啶核苷到细胞核的DNA中，因此可根据放射活性 追踪细胞的行为。