2020年神经生物学课件chapter7参照模板
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2020版高考帮高中生物复习资料课件第七单元专题十七 人和高等动物的神经调节(2020高考帮·生物)
(3)传导特点:双向传导, 。 (4)兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流的关系:①在膜外,兴奋传导方 向与局部电流方向相反;②在膜内,兴奋传导方向与局部电流方向相同。
生物 第七单元 生命活动的调节
核心素养· 科学思维 1.[归纳与概括]在生物体内,兴奋在神经纤维上也是双向传导的吗?为什么? 提示:不是。在生物体内,神经纤维上的神经冲动来自感受器或神经中枢,故在 生物体内兴奋是由兴奋产生端向接受兴奋的一端单向传导的,在离体的神经 纤维上兴奋的传导是双向的。 2.[演绎与推理]神经纤维上兴奋的产生主要是Na+内流的结果,Na+的内流是从 高浓度到低浓度 ,需要膜载体(离子通道);在恢复静息电位时,Na+运出细胞是 由低浓度到高浓度。可以推断Na+内流和运出细胞的方式分别是协助扩散、 主动运输。
功能 兴奋的产生、传导 和传递
2017全国卷Ⅱ,T5
神经调节的基本方式(考向1) 兴奋的产生和传导机制(考向2)
突触的结构和兴奋在神经元之
2018全国卷Ⅲ,T3 2016全国卷Ⅱ,T30
间的传递(考向2)
核心素养聚焦 1.生命观念——通过分析反射弧各部分结构的破坏对功能的影响,建立结构 与功能相统一的观点。 2.科学思维——通过判断反射弧中的传入神经和传出神经及分析膜电位的变 化曲线,培养科学思维的习惯。 3.科学探究——通过实验“膜电位的测量”及“反射弧中兴奋传导特点的实验 探究”,提升实验设计及对实验结果分析的能力。 4.社会责任——通过理解毒品对神经系统的危害,增强社会责任感。
生物 第七单元 生命活动的调节
二、神经系统的分级调节和人脑的高级功能 1.神经系统的分级调节 (1)中枢神经系统的结构和功能
生物 第七单元 生命活动的调节
神经生物学课件cha
第四章递质和内源性活性物质
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
一.关于神经递质的研究概况 二.鉴定递质的条件 三.递质的类型 四.递质受体 五.各经典递质和内源活性物质的合成、
储存、释放、灭活 六.递质共存和共释放
教学ppt
1
一.神经递质和内源性活性物质的研究概况
1.1904，Elliott，冲动传导到交感神经末梢，可能从那 里释放肾上腺素，在作用于效应器细胞。
教学ppt
10
ionotropic R（促离子通道型受体） ： 受体本身不是独立的蛋白质，它的
一或二个亚基为受体的结合位点同时又 与另外亚基共同构成离子通道，此类受 体能引起通道的快速改变，产生兴奋性 或 抑 制 性 突 触 后 电 位 ， 在 1 ms 内 产 生 在 10ms内消失。 如：nAch受体，GABAA 受体，甘氨酸 受体和谷氨酸受体（3种促离子型受体， 1种促代谢型受体），它们介导了中枢和 周围神经系统的快速突触传递。
教学ppt
11
metabotropic R (代谢型受体)：
信号通过G蛋白介导的细胞内的生物化学反应， 这种反应类似于一种代谢反应。 促代谢型型受体: 7TM， 如 ： adrenergic R，1A，1B，2A，2B， 2C；1，2，3；
DA（D1-D5） 5HT （5HT1A，5HT1B，5HT 1D，5HT 1E，5HT1F，5HT 2A，2B，2C，3-5，6） Ach（M1，M2，M3，M4，M5）
Peptide-binding R: Adrenergic R: G protein-linked R: hormone R; photoreceptor Neurokinin A R Rhodopsin: light;in retinal rod cell;7TM super family;
神经科学及神经生物学PPT课件
For their discoveries regarding the functions of neurons.
（四）电生理研究向神经化学研究的过渡
神经化学解剖 (乙酰胆碱, 1936)
O.Loewi (德国.、英国, 1873~1961) 蛙心灌流实验, “迷走物质” H.Dale (英国, 1875~1968) 证实迷走神经末梢分大利,1843~1926 ) 发明神经元染色方法 R. Cajal (西班牙,1852~1934 ) 发现神经元之间无
原生质联系
• Camillo Golgi
• born July 7, 1843/44, Corteno, Italy died Jan. 21, 1926, Pavia Italian physician and cytologist whose investigations into the fine structure of the nervous system earned him (with the Spanish histologist Santiago Ramón y Cajal) the 1906 Nobel Prize for Physiology or Medicine. As a physician in Italy , Golgi devised (1873) the silver nitrate method of staining nerve tissue, an invaluable tool in subsequent nerve studies.
nerve impulse.
（二）神经元的电活动 生物电与突触电位(1963)
A.L.Hodgkin(1914~1999)
A.F.Huxley(1917~) 电压钳技术; 动作电位的离子学说; J.C.Eccles (澳大利亚,1903~1999) 突触后电位
最新0神经生物学-绪论PPT课件教学讲义ppt
5. 生物芯片技术（biochip） 生物芯片技术是在1个平方厘米大小的薄型载体上，
通过微加工技术获得微米级结构，并与生物化学处理 等技术相结合而发展起来的一种新型技术。它可以把 多至几十万个的生命信息集成在一块芯片上，进行各 种与生命科学和医学相关的生物化学反应，对基因、 蛋白、活体细胞及组织等进行分析和检测。
免疫组织化学方法—把神经元的功能与其神经递质的 分析熔为一体。
组织培养、细胞培养—把复杂的神经元回路还原成简 单的单元进行分析。
新的电生理技术和分子生物学方法（重组DNA技术等） －神经信号发生、传递的基本单元-离子通道的结构、 功能特性及运转方式；神经递质的合成、维持、释放 及与受体的相互作用。
(2) 诱发电位有一定的类型，是由于诱发电极和记录 电极记录神经元群相对位置影响电位的波形。
(四)生物化学方法
1. 放射免疫法(radioimmunoassay, RIA)
用抗原－抗体反应原理，将抗原标记上放射性同位 素，用来测定与此抗原性质相同的物质。RIA包括以下 基本步骤：样品采集、加样、反应、分离、测定抗原－ 抗体复合物的放射性（cpm）, 与标准曲线对照计算待测 物质含量。
4. 基因敲除(gene knockout) 基因敲除是80年代初出现的一项新的基因工程技术。
采用同源重组的方法,用体外合成的无效基因或突变基因取 代相应正常基因,再应用转基因方法孵育出转基因动物,即 为基因敲除动物。通过分析基因敲除动物单基因缺陷来研 究基因调控、基因功能、建立疾病模型、药物作用及基因 治疗。
液中选择性地大量扩增某一种核酸分子的特定序列。该方法 具有极高的灵敏度和特异性，在含有多种杂质的条件下，可 选择性扩增细胞基因组中一个特定的DNA片段达数百万至数 千万倍。
神经生物学的常用研究方法ppt课件
用木瓜蛋白酶水解IgG分子，可将其裂解为两个完全相同的Fab和一个Fc片段。
.
多克隆抗体 （polyclonal antibody, PcAb） 大多数天然抗原物质(如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等)往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。多克隆抗体是多个抗原决定簇刺激机体后，由多个免疫淋巴细胞分泌的多种抗体的混合物。 PcAb 特异性差，易出现交叉反应。
单克隆抗体 （monoclonal antibody, McAb）
.
组织（细胞）化学是介于细胞学与化学之间的一门科学。细胞化学的目的是使用细胞学和化学的方法使细胞（组织）内的某些化学成分发生反应，在局部形成有色反应物，藉此对各种活性物质在显微镜水平进行定性、定位和定量分析。 酶组织化学：利用酶对底物的催化作用，使底物发生颜色变化，其次对该酶进行定位、定量分析。
.
研究方法： 20世纪从40年代，镀银染色法，根据银染溃变纤维的形态变化来判断、追踪溃变纤维的方法。 20世纪从50年代，Nauta法，一种改进的溃变镀银法，能抑制正常纤维的染色而仅染出溃变纤维。 20世纪70年代，变性束路追踪法逐渐被轴浆运输追踪法所代替。 可与逆行标记法、顺行标记法、免疫组织化学、原 blue labelling neurons
DRG
Spinal cord
20×
20×
.
Fast Blue Ladelling Ganglion Cells of Retina
20×
.
优点：可靠性，灵敏性， 利用其不同颜色可同时追踪和显示多重神经联系。因此可选择一种或两种以上的荧光素分别对神经元进行单标、双标或多重标记。 双重标记和多重标记可用来研究神经元轴突的分支投射。若在脑内不同核团或区域分别注射两种（或三种）不同荧光，在同一神经元胞体内能观察到两种（或三种）不同颜色的荧光，即说明该神经元的轴突分支分别投射到注射这些荧光剂的两个（或三个）脑内不同核团或区域。 需要注意的是各种荧光素逆行运输的速度不同，所以动物存活时间也有差异。双重标记是，有时需要做两次手术先注射运输慢的荧光素，过一定的时间后，再注射运输较快的荧光素。 缺 点：激发光照射下很快褪灭，因此允许观察的时间较短，保存时间也有限。 应 用：研究神经元的轴突分支至不同部位的投射。可与免疫组织化学结合，研究投射神经元的化学性质。
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多克隆抗体 （polyclonal antibody, PcAb） 大多数天然抗原物质(如细菌或其分泌的外毒素以及各种组织成分等)往往具有多种不同的抗原决定簇，而每一决定簇都可刺激机体产生一种特异性抗体。多克隆抗体是多个抗原决定簇刺激机体后，由多个免疫淋巴细胞分泌的多种抗体的混合物。 PcAb 特异性差，易出现交叉反应。
单克隆抗体 （monoclonal antibody, McAb）
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组织（细胞）化学是介于细胞学与化学之间的一门科学。细胞化学的目的是使用细胞学和化学的方法使细胞（组织）内的某些化学成分发生反应，在局部形成有色反应物，藉此对各种活性物质在显微镜水平进行定性、定位和定量分析。 酶组织化学：利用酶对底物的催化作用，使底物发生颜色变化，其次对该酶进行定位、定量分析。
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研究方法： 20世纪从40年代，镀银染色法，根据银染溃变纤维的形态变化来判断、追踪溃变纤维的方法。 20世纪从50年代，Nauta法，一种改进的溃变镀银法，能抑制正常纤维的染色而仅染出溃变纤维。 20世纪70年代，变性束路追踪法逐渐被轴浆运输追踪法所代替。 可与逆行标记法、顺行标记法、免疫组织化学、原 blue labelling neurons
DRG
Spinal cord
20×
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Fast Blue Ladelling Ganglion Cells of Retina
20×
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优点：可靠性，灵敏性， 利用其不同颜色可同时追踪和显示多重神经联系。因此可选择一种或两种以上的荧光素分别对神经元进行单标、双标或多重标记。 双重标记和多重标记可用来研究神经元轴突的分支投射。若在脑内不同核团或区域分别注射两种（或三种）不同荧光，在同一神经元胞体内能观察到两种（或三种）不同颜色的荧光，即说明该神经元的轴突分支分别投射到注射这些荧光剂的两个（或三个）脑内不同核团或区域。 需要注意的是各种荧光素逆行运输的速度不同，所以动物存活时间也有差异。双重标记是，有时需要做两次手术先注射运输慢的荧光素，过一定的时间后，再注射运输较快的荧光素。 缺 点：激发光照射下很快褪灭，因此允许观察的时间较短，保存时间也有限。 应 用：研究神经元的轴突分支至不同部位的投射。可与免疫组织化学结合，研究投射神经元的化学性质。
神经生物学常用研究方法PPT课件
盖伦（129-200）：医学上的权威仅次于希波克拉底，他 认为人体具有三种灵魂，即（一）生长灵魂，这是人、动 物和植物所共有的，在人体它位于脐部；(二）动物灵魂， 这是人和动物所共有的，它位于心脏、主管感觉和运动； (三）理性灵性灵魂，这只有人才具备,位于脑部，主管智 慧。
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
16
-
Positron Emission Tomography (PET， 正电子发射计算机断层显像)
FDG or F18 fluorodeoxyglucose
O15 Water
17
-
18F-FDG PET脑代谢显 像，正常人与老年性痴呆 对照，患者双侧顶叶、颞 叶皮质对称性低代谢。
18F-DOPA PET脑受体显像， 正常人与帕金森氏病脑纹状体 多巴胺受体密度影像对照，患 者双侧纹状体密度明显减少
MRI vs MEG
21
-
Magnetic Resonance Imaging (MRI)
22
-
fMRI (functional magnetic resonance imaging)
Brain activity
Oxygen consumption
Cerebral blood flow
加尔（19世纪初 ）：德国的解剖学家，专门从事颅骨和脑 的研究。颅相学指分析人的心理与头颅形状之间关系的理 论学说。加尔从小就喜欢观察人的外表（尤其是颅骨外表） 同心理的关系。例如，他根据个人长期的个案观察，发现 眼睛明亮的人，一般记忆力较好；头骨隆起的人，可能象 征着贪婪的脑机能，是监狱中扒手的特征等。根据当时生 理和解剖知识，写了一套名为《神经系统的解剖学和生理 学》的系列著作，除了就神经系统及其机能进行严谨、保 守的阐述之外，还兼论颅相学。
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Positron Emission Tomography (PET， 正电子发射计算机断层显像)
FDG or F18 fluorodeoxyglucose
O15 Water
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18F-FDG PET脑代谢显 像，正常人与老年性痴呆 对照，患者双侧顶叶、颞 叶皮质对称性低代谢。
18F-DOPA PET脑受体显像， 正常人与帕金森氏病脑纹状体 多巴胺受体密度影像对照，患 者双侧纹状体密度明显减少
MRI vs MEG
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Magnetic Resonance Imaging (MRI)
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fMRI (functional magnetic resonance imaging)
Brain activity
Oxygen consumption
Cerebral blood flow
《神经生物学概述》PPT课件
一、神经生物学的形成和发展
二、神经生物学研究的方法和手段
三、神经生物学的基本内容
四、目前神经生物学研究的新动向
五、神经生物学的研究前景
一、神经生物学的形成和发展
1、 神经生物学的概念和研究范畴 l 概念：神经生物学是研究神经细胞的分子组
成和结构及神经细胞如何通过突触连接组成 功能回路以处理信息和介导行为的科学。它 是多种相关学科，如生物物理学、神经解剖 学、神经生理学、神经药理学及分子生物学 等学科交叉渗透、相互融合而派生出来的新 兴的边缘和交叉学科。
2）、神经科学研究是综合研究：从分子到行 为的“一条龙”研究，是神经科学研究的 特点。
3）、神经科学的发展在一定程度上取决于能 否寻找到合适的实验材料来对某个特定的 问题进行研究。如（1）、海兔标本对于学 习、记忆机制的阐述；（2）、枪乌贼大神 经对突触传递过程的了解；（3）、鱼类的 电器官使我们对乙酰胆碱的作用有广泛的 了解；（4）、神经分子遗传学的研究则大 大得益于线虫和果蝇所获得的资料。
3、神经生物学发展的几个特点
多学科研究 多层次研究 实验材料的重要性 现代神经科学呈现方向的多样性 知识更新很快
1）、神经科学研究是多学科的综合研究
作为一名实验科学，对神经系统的研究在很 大程度上有赖于研究手段的发展和完善。 （1）没有Golgi染色法，就不可能观察到神 经细胞的形态；（2）没有微电极的发明， 就不可能进行神经系统的电生理学研究； （3）没有免疫组织化学方法的发展，就不 可能把神经化学的研究与形态学研究有机 地结合起来；（4）没有膜片钳技术的发展， 就不可能进行单通道电流的研究。
4）、现代神经科学研究与19世纪末和20世纪 初的情势已完全不同了。在哪个时候，几
个人或几个实验室的工作会成为整个神经
神经生物学7
轴突断裂后的退化现象
胞体肿胀、核偏位、尼氏体溶解， 若轻度伤害，3周后胞体开始恢复 (recovery)。
1、轴突切断的神经元常常出现胞体萎缩，严重时甚至造成死亡， 即凋亡，这被称为逆行性变性。轴突断裂引起神经元死亡的比 率与轴突切断后丧失细胞质的多少有关。// 受损轴突的远侧段的
神经纤维及近侧段数个Ranvier 节的神经纤维亦发生崩解吸收，
• •
•
•
丧失活动能力 Loss of motion 失去感覺 Loss of sensation - Pressure ulcers 褥瘡 痛 Pain 交感神經功能 Bladder – retention or incontinence Bowel – constipation or incontinence
CNS, and a molecule called nogo was finally identified early in 2000.
Anti-nogo antibody has been raised. They injected the aitibody into adult rats after spinal cord injury. This treatment enabled about 5% of the severed axons to regenerate …
Why don’t axon regenerate in our CNS?
The critical difference seems to be the different environments of the CNS and PNS. In the early 1980s, Albert Aguaya et al. at Montreal General Hospital tested this idea in very important experiment showed as Fig A. Martin Schwab et al. in Zurich university demonstrated that CNS neurons grown in tissue culture extend axons along substrates prepared from Schwann cells but not from oligodendroglia. This findingled tothe search for glial factors that inhibit axon growth in the
神经生物学ppt课件
23
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
24
Different brain specializations in monkeys and rats
25
神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
26
1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
27
当今的神经科学
神经系统是进化的产物
1859年，英国生物 学家达尔文发表 《物种起源》。 提出：行为作为可 遗传性状可以进化
Charles Darwin（1809-1882）
24
Different brain specializations in monkeys and rats
25
神经元是脑的基本结构和功能单位
教学形式及学时分配
讲 授
实 验
实 习
其他
2 2 2 2
2
神经生物学教学进度（二）
周 次
6（3.19-3.25） 7（3.26-4.1） 8（4.2-4.8） 9（4.9-4.15） 10（4.16-4.22） 11（4.23-4.29） 12（4.30-5.6）
章节内容提要
第五章 神经递质 第六章 离子通道 第七章 受体和信号转导 第八章 神经系统发育 第九章 视觉（一） 第九章 视觉（二） 第九章 视觉（三）
18
神经更像是电线而不是水管即神经 “电缆论”
1800年，意大利科学家 Galvani 和德国生物学 家 Reymond 发现：脑本身产生电，电刺激神 经使得肌肉收缩。
新观点：神经是“电缆”，能将信息传入和传 出大脑
问题：传出内科医生Charles Bell和法 国生理学家Francois Megendie 做了脊髓 背腹根切断实验。
1839年，德国生物学家Theodor Schwann （施旺）提出“细胞学说理论” 1873年，意大利科学家Camillo Golgi（高 尔基）创立了神经组织的硝酸银染色法。
26
1900年，西班牙组织学家Ramon Cajal （拉蒙-卡哈尔）提出“神经元学说”
27
当今的神经科学
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成中空的神经管。绝大多数脊椎动物前部神经管的形成采 用此种方式。
Neurobiology
外胚层细胞的命运：
背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；
中线区外侧的细胞将生成皮肤；
上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素
细胞、神经胶质细胞等。
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Hox基因在不同的后脑区域有不同的表达谱
Neurobiology
Hox基因在菱脑原节表 达的转基因动物模型
Hoxb2的一个增强子使 lacZ在r3和r5中表达；而 Hoxb1的一个增强子使碱 性磷酸酶在r4表达。
Neurobiology
三、神经管的分化
1.脑的分区
Neurobiology
2. 后脑的分区
脊椎动物后脑一般都再 分出多个菱脑原节(rhombomeres),每个菱脑原节是 一个发育单位，节内的细胞 可交换，而节间不能交换。
后脑产生控制面部和颈 部的神经，其产生的神经嵴 细胞分化出周边神经和面部 骨骼和结缔组织。
BMP4 Dorsalin-1
SHH BMP4、BMP7
脊髓沿D－V轴分化的机制
腹部命运：决定于来自脊索和floor plate的信号。将脊索置于脊髓的侧面或背 部，其接触的脊髓部位将形成第二个floor plate, 附近分化出motor neuron, 但背部标 志基因pax3和pax7的表达受抑制。 腹部信 号分子是Sonic Hedgehog，其不同的浓度 决定了不同的腹部命运(高浓度诱导motor neurons,而低浓度诱导C. neurons)。
Neurobiology
第七章 神经系统的发育
Neurobiology
一、神经管的形成
神经板和神经管(neural tube)是中枢神经系统的原基， 其形成称为神经胚形成（neurulation）。其方式分 primary neurulation和secondary neurulation两种。
1. Primary neurulation: 由外胚层细胞增殖、内陷并最终离开外胚层表面而形
Neurobiology
主要胚胎诱导作用也存在于其它物种上 鸭的Hensen`s node移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成
斑马鱼的胚盾具有 组织中心活性
Neurobiology
Neurobiology
神经诱导作用的机制
组织中心产生的信号分子(如 Chordin、Noggin、Follistatin)可 拮抗腹部化信号(如BMP4)，从而 使其附近的外胚层细胞朝预置的 神经命运发育。
不同区域的神经管的封口时间不同。第二区封口失败，胚胎的前脑不发育，即 致死性的无脑症；第5区不封口导致脊柱裂口症。
Sonic Hedgehog、Pax3等因子是神经管闭合所必需的。孕妇服用叶酸和适量的 胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险。
Neurobiology
2. Secondary Neurulation
背部命运：决定于来自神经管形成中背 部外胚层产生的BMP4和BMP7,它们能够 诱导脊髓背部细胞表达BMP4和Dorsalin-1。
背、腹部信号分子间的互作提供了脊髓 细胞分化的位置信息。如将notochord去除 后，Dorsalin的表达区就向腹部扩展。
SHH
Neurobiology
3.中枢神经系统的分层
外胚层细胞的命运：背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；中线区
外侧的细胞将生成皮肤；上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素细胞、神经胶质细胞等。
Neurobiology
神经管形成的起始：来自背部中胚层的信号诱导预
置神经板边缘的细胞的背测收缩，而预置的表皮细胞向 中线移动，使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶。
在不同时间点产生的神 经元的最终停留位置不同， 最早产生的最靠近管腔。
左图为人类胚胎神经管 不同区域的管壁的分层图 示。最靠近管腔的一层为 室管膜层，又叫室管增殖 区，其内的细胞维持了分 裂能力。
Neurobiology
四、神经元的分化
1.神经元命运的确定－lateral inhibition
跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神经元命运确定中起关键作用。 二者互作后，Notch通过一系列反应抑制NeuroD和Neurogenin的表达。 Neurogenin是激活Delta表达所必需的。
Neurobiology
Primary neurulation的过程
Neurobiology
神经管形成的 扫描电镜图
Neurobiology
神经管与相邻外胚层细胞分离可能与细胞粘连分子有关
Neurobiology
神经管沿A －P 轴线依次 闭合，完成形 成过程。
Neurobiology
人类胚胎的神经管闭合缺陷症
Neurobiology
2.脊髓沿D－V轴线的分化
脊髓沿背－腹轴线的不同区域的细 胞有不同的发育命运.
Neurobiology
Commissural neurons
Sensory neurons
Dorsal root ganglia
Motor neurons
Neurobiology
BMP4、BMP7
特点：神经管由胚 胎内细胞组成的实心索 中空而成。
鸟类、哺乳类、两 栖类动物胚胎的后部神 经管及鱼类胚胎的全部 神经管的形成采取此种 方式。
Neurobiology
斑马鱼神经管的形成
Neurobiology
二、神经诱导作用
anizer mesoderm 诱导神经管的形成
两栖动物胚胎胚孔背唇诱 导第二胚轴形成的作用叫做 primary embryonic induction
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
Neurobiology
NeurobΒιβλιοθήκη ologyNeurobiology
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外胚层细胞的命运：
背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；
中线区外侧的细胞将生成皮肤；
上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素
细胞、神经胶质细胞等。
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Hox基因在不同的后脑区域有不同的表达谱
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Hox基因在菱脑原节表 达的转基因动物模型
Hoxb2的一个增强子使 lacZ在r3和r5中表达；而 Hoxb1的一个增强子使碱 性磷酸酶在r4表达。
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三、神经管的分化
1.脑的分区
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2. 后脑的分区
脊椎动物后脑一般都再 分出多个菱脑原节(rhombomeres),每个菱脑原节是 一个发育单位，节内的细胞 可交换，而节间不能交换。
后脑产生控制面部和颈 部的神经，其产生的神经嵴 细胞分化出周边神经和面部 骨骼和结缔组织。
BMP4 Dorsalin-1
SHH BMP4、BMP7
脊髓沿D－V轴分化的机制
腹部命运：决定于来自脊索和floor plate的信号。将脊索置于脊髓的侧面或背 部，其接触的脊髓部位将形成第二个floor plate, 附近分化出motor neuron, 但背部标 志基因pax3和pax7的表达受抑制。 腹部信 号分子是Sonic Hedgehog，其不同的浓度 决定了不同的腹部命运(高浓度诱导motor neurons,而低浓度诱导C. neurons)。
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第七章 神经系统的发育
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一、神经管的形成
神经板和神经管(neural tube)是中枢神经系统的原基， 其形成称为神经胚形成（neurulation）。其方式分 primary neurulation和secondary neurulation两种。
1. Primary neurulation: 由外胚层细胞增殖、内陷并最终离开外胚层表面而形
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主要胚胎诱导作用也存在于其它物种上 鸭的Hensen`s node移植到鸡胚上诱导一个次级胚轴形成
斑马鱼的胚盾具有 组织中心活性
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神经诱导作用的机制
组织中心产生的信号分子(如 Chordin、Noggin、Follistatin)可 拮抗腹部化信号(如BMP4)，从而 使其附近的外胚层细胞朝预置的 神经命运发育。
不同区域的神经管的封口时间不同。第二区封口失败，胚胎的前脑不发育，即 致死性的无脑症；第5区不封口导致脊柱裂口症。
Sonic Hedgehog、Pax3等因子是神经管闭合所必需的。孕妇服用叶酸和适量的 胆固醇可降低胎儿神经管缺陷的风险。
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2. Secondary Neurulation
背部命运：决定于来自神经管形成中背 部外胚层产生的BMP4和BMP7,它们能够 诱导脊髓背部细胞表达BMP4和Dorsalin-1。
背、腹部信号分子间的互作提供了脊髓 细胞分化的位置信息。如将notochord去除 后，Dorsalin的表达区就向腹部扩展。
SHH
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3.中枢神经系统的分层
外胚层细胞的命运：背部中线区的细胞将形成脑和脊髓；中线区
外侧的细胞将生成皮肤；上述二者相交处的细胞为神经嵴细胞(neural crest)，它们将迁移各处形成外周神经元、色素细胞、神经胶质细胞等。
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神经管形成的起始：来自背部中胚层的信号诱导预
置神经板边缘的细胞的背测收缩，而预置的表皮细胞向 中线移动，使表皮与神经板交接处凸起形成神经褶。
在不同时间点产生的神 经元的最终停留位置不同， 最早产生的最靠近管腔。
左图为人类胚胎神经管 不同区域的管壁的分层图 示。最靠近管腔的一层为 室管膜层，又叫室管增殖 区，其内的细胞维持了分 裂能力。
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四、神经元的分化
1.神经元命运的确定－lateral inhibition
跨膜蛋白Delta和Notch的相互作用在神经元命运确定中起关键作用。 二者互作后，Notch通过一系列反应抑制NeuroD和Neurogenin的表达。 Neurogenin是激活Delta表达所必需的。
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Primary neurulation的过程
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神经管形成的 扫描电镜图
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神经管与相邻外胚层细胞分离可能与细胞粘连分子有关
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神经管沿A －P 轴线依次 闭合，完成形 成过程。
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人类胚胎的神经管闭合缺陷症
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2.脊髓沿D－V轴线的分化
脊髓沿背－腹轴线的不同区域的细 胞有不同的发育命运.
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Commissural neurons
Sensory neurons
Dorsal root ganglia
Motor neurons
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BMP4、BMP7
特点：神经管由胚 胎内细胞组成的实心索 中空而成。
鸟类、哺乳类、两 栖类动物胚胎的后部神 经管及鱼类胚胎的全部 神经管的形成采取此种 方式。
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斑马鱼神经管的形成
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二、神经诱导作用
anizer mesoderm 诱导神经管的形成
两栖动物胚胎胚孔背唇诱 导第二胚轴形成的作用叫做 primary embryonic induction
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