中枢神经系统发育及其可塑性ppt课件
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- The neural plate is patterned along its dorso-ventral axis by signals from adjacent non-neural cells
The ventral NT the notochord The dorsal NT the epidermal ectoderm
14
• 导致发育畸形的因素远未完全清楚
– 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。
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
-
5
neural plate neural groove neural fold
neural tube neural tube
• The neural tube (NT) formation
- The neural plate is induced by signals from adjacent mesoderm
-Hale Waihona Puke Baidu
3
From neural tube to the initial brain and spinal cord
• The entire nervous system arises from the ectoderm • The induction and patterning of the nervous system
– 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
-
-
12
Normal
Anencephaly
spinal bifida
-
13
• 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%。
• 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
-
2
Outline
´Ectoderm - neural tube - brain and spinal cord (review)
-
4
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。
-
6
• The neural tube formation
Cranial neuropore anlage brain anlage spinal cord CNS Caudal neuropore
-
7
A sample in human embryo-developing in fourth to fifth week.
中枢神经系统发育及其可塑性
Development of Central Nervous System and Its Plasticity
-
1
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)。
脑桥、小脑
延髓 第四脑室
-
9
-
10
• 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
-
11
• 胚胎第三个月之前，脊髓与脊 柱等长，其下端达脊柱的尾骨；
Showing neural fold，cranial neuropore，somite， caudal neuropore,
etc.
-
8
• 三个原始脑泡是脑的原基
左、右大脑半球
前脑泡
端脑
两个侧脑室
前N孔闭合
间脑
第三脑室
脑 泡 中脑泡 中脑
Brain vesicle
后脑
菱脑泡 末脑 （后）
脑泡腔
背：四叠体 腹：大脑脚 中：中脑导水管
• 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；
• 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。
´The genesis of neurons ´The genesis of connections (synapse formation) ´The elimination of cells and synapses ´Activity-dependent synaptic rearrangement ´The Elementary Mechanisms of Cortical Synaptic Plasticity ´Importance of the critical period ´Concluding Remarks
The ventral NT the notochord The dorsal NT the epidermal ectoderm
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• 导致发育畸形的因素远未完全清楚
– 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。
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
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neural plate neural groove neural fold
neural tube neural tube
• The neural tube (NT) formation
- The neural plate is induced by signals from adjacent mesoderm
-Hale Waihona Puke Baidu
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From neural tube to the initial brain and spinal cord
• The entire nervous system arises from the ectoderm • The induction and patterning of the nervous system
– 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
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Normal
Anencephaly
spinal bifida
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• 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%。
• 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
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Outline
´Ectoderm - neural tube - brain and spinal cord (review)
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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。
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• The neural tube formation
Cranial neuropore anlage brain anlage spinal cord CNS Caudal neuropore
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A sample in human embryo-developing in fourth to fifth week.
中枢神经系统发育及其可塑性
Development of Central Nervous System and Its Plasticity
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1
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)。
脑桥、小脑
延髓 第四脑室
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10
• 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
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• 胚胎第三个月之前，脊髓与脊 柱等长，其下端达脊柱的尾骨；
Showing neural fold，cranial neuropore，somite， caudal neuropore,
etc.
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8
• 三个原始脑泡是脑的原基
左、右大脑半球
前脑泡
端脑
两个侧脑室
前N孔闭合
间脑
第三脑室
脑 泡 中脑泡 中脑
Brain vesicle
后脑
菱脑泡 末脑 （后）
脑泡腔
背：四叠体 腹：大脑脚 中：中脑导水管
• 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；
• 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。
´The genesis of neurons ´The genesis of connections (synapse formation) ´The elimination of cells and synapses ´Activity-dependent synaptic rearrangement ´The Elementary Mechanisms of Cortical Synaptic Plasticity ´Importance of the critical period ´Concluding Remarks