中枢神经系统发育和其可塑性培训课件

- The neural plate is patterned along its dorsoventral axis by signals from adjacent nonneural cells
The ventral NT the notochord
The dorsal NT the epidermal ectoderm
(A) 神经板期 (B) 神经褶期 (C) 神经管期
中枢神经系统发育和其可塑性
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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
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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。
neural fold，cranial neuropore，somite， caudal neuropore, etc.
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• 三个原始脑泡是脑的原基
左、右大脑半球
前脑泡 前N孔闭合
端脑 间脑
两个侧脑室 第三脑室
背：四叠体
脑 泡 中脑泡 中脑
腹：大脑脚
中：中脑导水管
Brain vesicle
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。
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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。
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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)。
• 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)
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；
• 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Leabharlann Baidu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
Importance of the critical period
Concluding Remarks
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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
– 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%。
– 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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• 导致发育畸形的因素远未完全清楚
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
后脑
脑桥、小脑
菱脑泡 末脑 （后）
延髓
脑泡腔
第四脑室
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• 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
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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. Showing