神经系统发育及可塑性

neural tube neural tube
• The neural tube formation
Cranial neuropore anlage brain anlage spinal cord CNS Caudal neuropore
A sample in human embryo-developing in fourth to fifth week. Showing
• 出生前，脊髓下端与第三腰椎 平齐，仅以终丝与尾骨相连；
• 节段分布的脊神经均在胚胎早 期形成，从相应节段的椎间孔 穿出，脊髓位置上移后，脊髓 颈段以下的脊神经根便斜向尾 侧，至腰、骶、尾段的脊神经 根则在椎管内垂直下行，与终 丝共同组成马尾。
神经嵴(neural crest)的形成
在神经管形成的同时，神经嵴细胞从神经外胚层 与皮肤外胚层连接处移行出来，部分停留在靠近 脊髓处并分段形成脊神经节，部分则广泛移行分 布于全身，发育为外周神经系统。
脑桥、小脑
延髓 第四脑室
• 神经管的尾侧段分化、发育为脊髓
基 本 边缘层—白质
保
持 套层—脊髓灰质 三
层 结 管腔—中央管 构
腹侧—两基板 两侧壁套层神经母细胞和成胶质细胞的迅速增生而增厚
顶板
背侧—两翼板
神经管顶壁和底壁薄而窄
底板
• 胚胎第三个月之前，脊髓与脊 柱等长，其下端达脊柱的尾骨；
• 胚三个月后，因脊柱增长快于 脊髓，脊柱便渐超越脊髓向尾 端延伸，脊髓位置相对上移；
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
neural plate neural groove neural fold
•
神经管的形成（The neural tube (NT) formation） 脊索中胚层(chorda mesoderm)：中枢神经系统发育的
启动。诱导外胚层，形成神经板。神经板增厚，并形成 神经沟，神经沟闭合形成神经管（neural canal） 神经管是中枢神经系统、松果体、神经垂体及视网膜的起 源。
我国1986-1987年作为国家攻关课题进行了大规模的出生 缺陷调查，对全国29个省市自治区的945所医院124万多 围产儿进行了监测，发现出生缺陷的总发生率平均为 1.301%
一些流行病学调查结果显示某些出生类型的缺陷，发生率 与地理条件有密切关系。山西省出生缺陷总发生率最高， 湖北省最低
• 导致发育畸形的因素远未完全清楚
种系的发生
神经发生
神经发生的主要过程： 神经上皮诱导、增殖、迁移、神经元分化、突触
及神经回路形成。
Introduction
诱导(induction) ：指胚胎发育过程中两种细胞群落 通过分子间的相互作用使其中一个群落或两个群落发 生定向分化的过程。提供或传递诱导分子的细胞是诱 导者( inductor)，接受这种分子的细胞或结构称反应 者( reactor)。
中枢神经系统畸形绝大部分是由于神经管发育缺陷或神经管 前后孔未闭引起,占总先天畸形发病率的17％.主要是无脑畸 形、隐性脊柱裂、脊髓脊膜膨出，脑积水等。此外，脑过小 畸形、胼胝体不发育、苯丙酮尿症、精神发育迟滞等均属神 经系统的发育异常，但较少见。
成神经系统发育分化的复杂性。
神经系统发育过程的特点
1.中枢神经系统源自排列紧密、缺少细胞间质的 神经上皮。
2.在发育过程中，由于细胞相互作用导致细胞及 其突起的重新配布。
3.发育过程中任一精密的时空整合程序均反映了 基因及基因外因素的相互作用。
三个阶段: 网状神经系 链状神经系 管状神经系
中枢神经系统的发生与分化
神经系统发育基本过程 ①诱导（包括对神经板形成的原发诱导及早期
脑脊髓形成的次发诱导）， ②增殖（包括对原发诱导的反应及作为神经系
的某些特殊部分的形态发育和生长的开端）， ③神经元及神经胶质的分化（包括结构分化及
功能成熟分化）， ④细胞的迁移，
⑤细胞的联系及同类细胞的粘着， ⑥神经元间的联系的建立及细胞的程序性死亡， ⑦细胞群落的特殊联系的建立， ⑧已建立联系的神经功能的发育。 这些过程又相互关联，交叉重叠，相互影响，形
neural fold，cranial neuropore，somite， caudal neuropore, etc.
• 三个原始脑泡是脑的原基
前脑泡 前N孔闭合
端脑 间脑
左、右大脑半球 两个侧脑室 第三脑室
脑泡
中脑泡 中脑
Brain vesicle
后脑
菱脑泡Baidu Nhomakorabea末脑 （后）
脑泡腔
背：四叠体 腹：大脑脚 中：中脑导水管
结构发育：神经上皮－脑和脊髓构筑
神经环路发育或构筑：神经元发生－突触形成
可塑性(plasticity)：即神经系统发育过程中神经元对 神经活动及环境改变所作出的结构和功能上的应答反 应。
细胞调亡 - 突触重排及消退等
脊椎动物神经管的形成:神经管有两个主要的轴线：背腹轴和前后（头尾）轴。 前后轴将神经系统分成前脑、中脑、后脑和脊髓，还将这些区域细分为更加特 殊的神经结构。在背腹轴上，不同的区域也有不同的神经细胞种类。在有些部 位，还有左右轴，即左右两侧分布不同的神经细胞。外周神经系统来源于与神 经板相邻的神经脊，后者是外胚层中一群特殊的细胞，从发源地迁移到胚胎多 个部位，形成包括外周神经系统在内的多种组织。即脊髓平面的神经系统及其 周围组织，背侧在上，腹侧在下。
中枢神经系统发生及发育
Development of Central Nervous System
广州医学院神经科学研究所
Neuroscience Research Institute, Guangzhou medical college
发育神经生物学
发育神经生物学Development Neurobiology是 神经生物学重要组成部分，它的发展不仅为我们 认识脑、开发脑提供不可缺少的基础资料，而且 为保护脑、为临床治疗及预防脑疾病提供必要的 基础知识。
• 中枢神经系统发育异常并不少见
发育异常是指由于各种因素导致的先天畸形。狭义的概念 仅指出生时解剖结构畸形。广义的包括出生时各种解剖结 构畸形、功能缺陷及代谢、遗传行为的发育异常。
据WHO(1966) 调查了包括16个国家的25个医学中心的 421 781次妊娠，发现严重畸形占0.46%，轻度畸形占 1.27%，总发生率为1.73%。