DevelopmentofNervousSystem

張曉麗Development

ofneuraltubeandneuralcrestNeuralplate---Neuralgroove---Neuralfold---Neuraltube3rdw:inducedbynotochordandnotochordalprocess,neuralplateformedanddevelopedintoneuralgroovewiththeelongationofnotochordNeuralfoldAtoc′cipitalsomitelevel,fuseintotubeandextendtocaudalandrostralendNeuraltube:25d:27d:DevelopmentofTheneuraltubeAnterior(25d)

posterior(27d)

neuroporesFrontend:inflate/expandtoformbrainBackend:thintoformspinalcordneuralcrestganglionNeuroglialcell/Schwanncells

chromaffincells

melanocyteparafollicularcells

typeⅠcellinca′rotidbody

Migratingneuralcrestcells軀干部神經嵴細胞的遷移

Dorsolateralmigrationpathway:由背部向側翼、再向腹部的遷移，定位于表皮與體節之間，分化為色素細胞。

Ventralmigrationpathway:進入體節，有的在體節中形成背根脊神經節，有的穿越體節的前半區分化為交感神經節和腎上腺髓質嗜鉻細胞。頭部和胸部神經嵴細胞(mesoectoderm)

頭部神經嵴細胞:分化為頭面部軟骨、骨、肌肉和結締組織等。

心神經嵴(cardiacneuralcrest):部分后腦后部的神經嵴細胞產生主動脈內

皮細胞和參與主動脈-肺動脈隔的形成。DifferentiationofneuraltubeNeuralepitheliumDifferentiationofneuraltubeNeuralepithelium--neuroblastandglioblast--ependymallayer，mantlelayer，marginallayer

,Externallimitingmembrane(ELM)neuralplate:neuralepithelium,simplecolumnarneuraltube:pseudostratifiedepi.,proliferateanddifferentiatecontinuously;ELM/BMpartofthemmigratingoutsideoftheneuralepi.calledneuroblastandglioblasttoformmantlelayerneuralepi.InsituStoppedtodifferentiatetoforme′pendymalepi.Neuralblast:round—processes—extendoutsideofmantlelayertoformmarginallayer;atthesametime,glioblastdifferentiateintoastrocyteandoligodendrocyteApolar

neuroblast

bipolarneuroblast

unipolar

neuroblast

multipolar

neuroblast

Astroblast

Oligodendroblast

Earlydifferentiationoftheneuroblastsandglioblasts

Neuronscan’testablishcontactWithtargetcellortissuewillsufferapoptosisNGF,FGF,EGF,IGFThedevelopmentofGlialcellislaterthanneuron.Glioblast—Astroblast:protoplasmicastrocyteandfibrousastrocyteOligodendroblast:oligodendrocyteDevelopmentofspinalcordWiththeincreaseofneuroblastandglioblastinnumber,mantlelayerthickenstoformstructurebelowseparatelyLumen—centralcanal;mantle—graymatter;marginal—whitematterNeuroblastinanterior,posteriorandlateralhorndifferentiateintomotor,interneuronandvisceralmotorneuron.mesenchymalaroundneuraltubedifferentiateintomembraneofspinalcordbasalplatealarplateroofplatefloorplatesulcuslimitansventralmedianfissuredorsalmedianseptum脊髓的分區脊髓不同區域的細胞有不同的發育命運.Commissuralneurons

SensoryneuronsDorsalrootgangliaMotorneuronsBefore3mon.:spinalcord=backboneAfter3mon.:backbonegrowsfasterthanspinalcordBeforebirth:inferiorendatthesamelevelof3rdlumbar,terminalfilamentAdult:L1inferiorendPrimarycerebralvesicle

endof4thw:

Forebrain(prosencephalon)/前腦泡Midbrain(mesencephalon)/中腦泡Hindbrain(rhombencephalon)/菱腦泡

DevelopmentofbrainConvexdorsally:Cervicflexure/頸曲:brainandspinalcordCephalicflexure/頭曲:atmidbrainConvexventrally:pontineflexure/腦橋曲:atpontinetelencephalicflexure/端腦曲/telencephalon5周人胚矢狀切面5thw:forebrain-telencephalon-hemisphereMdibrain-midbrainMetencephalon/后腦-腦橋、小腦Myelencephalon/末腦—延髓

Withthedevelopmentofcerebralvesicles,lumenofthemdevelopintocerebralventricles

第5w，前腦泡的頭端向兩側膨大，形成左右兩個端腦，以后演變為大腦半球。前腦泡的尾端形成間腦。中腦泡變化不大，形成中腦。菱腦泡演變為頭側的后腦和尾側的末腦。后腦演變為腦橋和小腦，末腦演變為延髓。Telencephalon/端腦diencephalon/間腦Mesencephalon/中腦Metencephalon/后腦(pons&cerebellum)腦橋和小腦Myelencephalon/末腦(medullaoblongata)延髓CervicalFlexureCephalic(midbrain)FlexureTelencephalic

FlexurePontine

Flexure(isthmus)DevelopmentofthecerebralcortexArchicortexhippocampusPaleocortex

pyriformcortexNeocortex7W8W11W大腦皮質由端腦套層的神經細胞遷移和分化而成。海馬和齒狀回是最早出現的皮質結構，相當于種系發生中的原皮質。胚胎第7w時，在紋狀體的外側，大量成神經細胞聚集并分化，形成梨狀皮質/pyriform-,相當于種系發生的舊皮質。它們分層無一定規律性，有的分層不明顯，有的分三層。

大腦皮質的發育：1.海馬結構（古皮質）：第6周，海馬嵴出現，與新皮質之間有海馬溝。與脈絡叢平行延伸至側腦室下角。此時胼胝體纖維出現并逐漸增多，使海馬嵴背側部逐漸退化，而腹側部形成海馬結構。至胚胎晚期，分化成三層：分子層、錐體細胞層、顆粒細胞層。2.梨狀皮質(舊皮質)的發育：

第7~8周：位于半球外側面，在紋狀體外側，成神經細胞聚集并分化形成梨狀皮質。以后逐漸轉向大腦半球的腹側面，范圍縮小，發育成：

前梨區、嗅結節、斜角帶、隔區和杏仁核周圍的皮質。3.新皮質：舊皮質出現不久，神經上皮細胞分裂增殖，分批分期地遷至表層并分化為神經細胞，形成新皮質。是大腦中出現最晚、面積最大的部分。越早產生和遷移的細胞，其位置越深；反之越淺。胎兒出生，6-layer

不同時間點產生的神經元的最終停留位置不同，最早產生的最靠近管腔。

室管膜層，又叫室管增殖區（ventriculargerminalzone），其內的細胞維持著分裂能力。外套層,又叫中間層（intermediatezone）,來自室管膜層的細胞在此分化為神經元和神經膠質細胞。邊緣層主要為神經纖維。Developmentofthecerebralcortex最初形成的神經管上皮細胞分裂產生兩類細胞：能夠繼續分裂的上皮細胞留在原位；失去分裂能力的神經細胞沿放射狀膠質細胞（radialglialcell）向外遷移。室管膜層區細胞的分裂方式

Verticaldivision:

分裂面與表皮細胞長軸平行，產生2個有繼續分裂能

力的子細胞。Horizontaldivision:分裂面與表皮長軸垂直，只產生一個有繼續分裂能

力的子細胞。

原因：Notch-1和

numb蛋白的不均勻分布。圖9人胎兒左大腦半球（上:外側面下:內側面）6周齡9周齡DevelopmentofthecerebellarcortexRhombiclipCerebellarplateFlocculonodularlobe(archicerebellum)externalgranularlayerinternalgranularlayer起初，小腦板由神經上皮、套層和邊緣層組成。之后，神經上皮細胞增殖并通過套層遷移到小腦板的外表面，形成了外顆粒層。這層細胞依然保持著分裂增殖的能力，在小腦表面形成一個細胞增殖區，使小腦表面迅速擴大并產生皺褶腦回，形成小腦葉片。至第6個月，外顆粒層細胞開始分化出不同細胞類型，部分細胞向內遷移，分化為顆粒細胞，位居浦肯野細胞深面，構成內顆粒層。套層外層的成神經細胞分化為浦肯野細胞和高爾基細胞，構成浦肯野層；內層的成神經細胞則聚集成團，分化為小腦白質中的核團，如齒狀核。外顆粒層因大量細胞遷出而變得稀少，這些細胞進一步分化為籃狀細胞和星形細胞，形成了小腦皮質的分子層，原來的內顆粒層改成顆粒層。

LobsPrimaryfissure/原裂Posterolateral

fissure/后外側裂FlocculonodularlobeAnteriorlobePosteriorlobecorpusofcerebellarDevelopmentofthecerebellarcortexdevelopmentofganglionandperipheralnerve

neuralcrest

cells----ganglion--

ganglioncellsandsatellitecells

神經嵴細胞向兩側遷移，分列于神經管的背外側并聚集成細胞團，分化為腦脊神經節。神經嵴細胞首先分化為感覺神經細胞。成神經細胞最先長出兩個突起，成為雙極神經元，由于細胞各面的不均等生長，使兩個突起的起始部逐漸靠攏，最后合二為一，成為假單極神經元。衛星細胞是一種神經膠質細胞，包繞在神經元胞體的周圍。神經節周圍的間充質分化為結締組織被膜，包繞整個神經節。

位于胸段的神經嵴，部分細胞遷至背主動脈的背外側，形成兩列節段性排列的神經節，即交感神經節。節內的部分細胞遷至主動脈腹側，形成主動脈前交感神經節。節中的神經嵴細胞首先分化為交感成神經細胞，再由此分化為多極的交感神經節細胞。節中的另一部分神經嵴細胞分化為衛星細胞。外周的間充質分化為被膜。axongrowthPeripheralnervegrowthconefilopodiaGuidanceforaxongrowth

神經軸突的生長首先決定于其自身表達的基因產物。神經軸突的生長也決定于其所處的環境因素(environmentalcues),某些因素具有吸引作用，而某些具有排斥作用。這些環境因素包括其伸展途徑中的組織結構、細胞外基質成分、相鄰細胞的表面特性等。不同類型神經元的存活需要不同的神經營養因子，同類神經元在不同發育階段的存活也需要不同的神經營養因子。

當神經元的生長錐抵達靶位(肌細胞、其它神經元、腺體)時，將在二者間形成特化的連接，即神經突觸。運動神經元與肌細胞間將形成neuro-muscularjunction.SynapseformationNeuralsurvival

在中樞和周圍神經系統的發育中，50％以上的神經元將凋亡。一個神經元對肌細胞的激活將引起其它與該肌細胞接觸的神經元的凋亡。peripheralnervemyelinatednervefiberunmyelinatedNF

露腦(exencephaly)神經管常見畸形這是由于神經管閉合和發育不全引起的一類先天畸形，主要表現為腦和脊髓的異常，并常伴有顱骨和脊柱的異常。正常情況下，第4w末神經管應完全閉合。如失去脊索的誘導作用或受環境致畸因子的影響，神經溝就不能正常閉合為神經管。頭側未閉：無腦畸形，伴顱頂骨發育不全，稱露腦。無腦(ane