神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育本課程探索神經(jīng)系統(tǒng)從胚胎到成熟的發(fā)育全過程課程概述神經(jīng)系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)中樞和周圍神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育基本過程神經(jīng)管形成與區(qū)域化神經(jīng)元與突觸發(fā)育增殖、遷移、分化、連接系統(tǒng)發(fā)育與調(diào)控感覺、運動系統(tǒng)形成第一部分：神經(jīng)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)1中樞神經(jīng)系統(tǒng)大腦和脊髓2周圍神經(jīng)系統(tǒng)脊神經(jīng)與腦神經(jīng)3基本細胞類型神經(jīng)元與神經(jīng)膠質(zhì)細胞中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)中樞神經(jīng)系統(tǒng)大腦、脊髓信息處理與整合周圍神經(jīng)系統(tǒng)傳入傳出神經(jīng)連接中樞和外周神經(jīng)元的基本結(jié)構(gòu)細胞體含細胞核和細胞器樹突接收信息輸入軸突傳導(dǎo)神經(jīng)沖動突觸終末釋放神經(jīng)遞質(zhì)神經(jīng)膠質(zhì)細胞的類型和功能1星形膠質(zhì)細胞提供營養(yǎng)支持，參與血腦屏障2少突膠質(zhì)細胞形成髓鞘，加速沖動傳導(dǎo)3小膠質(zhì)細胞免疫防御，吞噬廢物4室管膜細胞腦脊液循環(huán)，神經(jīng)干細胞來源第二部分：神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的基本過程神經(jīng)誘導(dǎo)外胚層向神經(jīng)外胚層轉(zhuǎn)化神經(jīng)管形成神經(jīng)板褶皺并閉合區(qū)域化前后軸和背腹軸分化細胞分化神經(jīng)前體細胞分化為特定類型神經(jīng)管的形成神經(jīng)板形成外胚層增厚1神經(jīng)溝出現(xiàn)神經(jīng)板中央凹陷2神經(jīng)褶隆起兩側(cè)隆起接近3神經(jīng)管閉合神經(jīng)褶融合4神經(jīng)管的閉合起始點閉合始于頸部區(qū)域雙向擴展向頭尾兩端延伸神經(jīng)孔閉合前后神經(jīng)孔最后閉合神經(jīng)管缺陷及其預(yù)防無腦兒前神經(jīng)孔閉合失敗脊柱裂后神經(jīng)孔閉合不全腦膨出部分神經(jīng)組織突出預(yù)防措施孕前及孕早期補充葉酸神經(jīng)板的區(qū)域化1前后軸形成形態(tài)發(fā)生素梯度2背腹軸分化BMP與Shh信號3區(qū)域特異轉(zhuǎn)錄因子Pax6,Nkx2.2等前腦、中腦和后腦的形成1前腦端腦和間腦2中腦視覺和聽覺中繼3后腦腦橋、延髓、小腦4脊髓運動和感覺傳導(dǎo)第三部分：神經(jīng)元的發(fā)育產(chǎn)生神經(jīng)干細胞分裂遷移向目標位置移動分化獲得特異功能連接形成神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元的產(chǎn)生神經(jīng)干細胞和神經(jīng)前體細胞自我更新維持干細胞池多能分化產(chǎn)生多種細胞類型特定微環(huán)境腦室區(qū)和顆粒下區(qū)神經(jīng)元的增殖對稱分裂擴增干細胞數(shù)量不對稱分裂產(chǎn)生前體細胞分化型分裂產(chǎn)生神經(jīng)元神經(jīng)元的遷移1起始腦室區(qū)和室管膜下區(qū)2遷移沿特定路徑移動3到達正確的皮層層次4停止接收停止信號放射狀遷移和切向遷移放射狀遷移沿放射狀膠質(zhì)細胞移動興奮性神經(jīng)元為主切向遷移垂直于放射狀方向抑制性中間神經(jīng)元為主神經(jīng)元的分化1形態(tài)分化細胞體、軸突和樹突形成特征形態(tài)2分子分化特異性蛋白質(zhì)和受體表達3功能分化形成特定的電生理特性4連接分化與特定目標細胞形成突觸軸突的生長起始生長錐形成1延伸微管和微絲組裝2導(dǎo)向響應(yīng)環(huán)境信號3抵達識別目標細胞4生長錐的結(jié)構(gòu)和功能中央?yún)^(qū)含微管，穩(wěn)定結(jié)構(gòu)周邊區(qū)含微絲，高度動態(tài)偽足和片狀偽足環(huán)境探測和粘附軸突導(dǎo)向因子吸引因子Netrin,NGF排斥因子Slit,Semaphorin接觸性因子NCAM,L1形態(tài)發(fā)生素Shh,BMP樹突的發(fā)育初始突起多個小突起形成選擇性延伸部分突起伸長分支形成樹突分叉棘突發(fā)育樹突棘形成第四部分：突觸的形成初次接觸軸突終末與目標接觸突觸前分化主動區(qū)形成突觸后分化受體聚集功能成熟突觸傳遞效率提高突觸的基本結(jié)構(gòu)突觸前部分含突觸小泡鈣通道釋放機制突觸間隙狹窄空間20-40nm粘附分子突觸后部分受體密集支架蛋白信號分子突觸形成的過程1軸突接觸粘附分子介導(dǎo)初次連接2突觸分化信號交換誘導(dǎo)雙向分化3突觸成熟效率提高和穩(wěn)定性增強4突觸修剪非活躍突觸被清除神經(jīng)遞質(zhì)和受體的表達100+神經(jīng)遞質(zhì)種類氨基酸、胺類和肽類15+受體家族—離子型和代謝型突觸蛋白突觸形成與功能相關(guān)突觸可塑性長時程增強重復(fù)激活導(dǎo)致突觸加強長時程抑制低頻刺激導(dǎo)致突觸減弱穩(wěn)態(tài)可塑性維持突觸活動平衡突觸修剪過度形成的突觸通過競爭性機制選擇性保留或清除第五部分：神經(jīng)膠質(zhì)細胞的發(fā)育1發(fā)育順序先神經(jīng)元后膠質(zhì)細胞2膠質(zhì)譜系起源于神經(jīng)外胚層和中胚層3多樣功能支持、營養(yǎng)、修復(fù)和免疫星形膠質(zhì)細胞的發(fā)育1起源放射狀膠質(zhì)細胞和中間前體細胞2遷移沿白質(zhì)和灰質(zhì)分布3分化突起延伸和分支4成熟表達GFAP和glutamate轉(zhuǎn)運體少突膠質(zhì)細胞的發(fā)育少突前體細胞表達PDGFRα和NG2前少突膠質(zhì)細胞軸突識別未成熟少突膠質(zhì)細胞髓鞘形成初期成熟少突膠質(zhì)細胞完成髓鞘包裹髓鞘形成軸突識別少突膠質(zhì)細胞選擇適當軸突1初步包裹細胞膜環(huán)繞軸突2膜延伸形成松散包裹3緊密壓實形成致密髓鞘4形成郎飛結(jié)建立間斷點5小膠質(zhì)細胞的起源和發(fā)育起源卵黃囊原始巨噬細胞中胚層來源遷移發(fā)育早期進入神經(jīng)管全腦擴散成熟獲得分支形態(tài)表達Iba1等標志物第六部分：大腦皮層的發(fā)育早期層化腦室區(qū)、中間區(qū)、皮層板六層形成內(nèi)向外發(fā)育模式區(qū)域特化功能區(qū)形成大腦皮層的層狀結(jié)構(gòu)六層結(jié)構(gòu)從外到內(nèi)依次形成，每層具有特征性細胞類型皮層神經(jīng)元的產(chǎn)生和遷移1腦室區(qū)增殖神經(jīng)干細胞分裂2放射狀遷移沿放射狀膠質(zhì)細胞向外3到達終止位置根據(jù)出生時間決定所在層次4形態(tài)分化發(fā)展特征突起皮層的區(qū)域化功能柱的形成微柱結(jié)構(gòu)垂直于皮層表面的神經(jīng)元功能單元突觸連接柱內(nèi)神經(jīng)元優(yōu)先連接功能特異性對特定刺激反應(yīng)經(jīng)驗依賴塑性隨使用強化或削弱第七部分：感覺系統(tǒng)的發(fā)育視覺系統(tǒng)視網(wǎng)膜和視覺通路1聽覺系統(tǒng)耳蝸和聽覺通路2嗅覺系統(tǒng)嗅上皮和嗅球3體感系統(tǒng)皮膚感受器和傳導(dǎo)通路4味覺系統(tǒng)味蕾和味覺通路5視覺系統(tǒng)的發(fā)育1眼泡形成前腦延伸形成2視杯和晶狀體形成視杯內(nèi)陷3視網(wǎng)膜分層六層結(jié)構(gòu)4視覺通路形成軸突延伸到外側(cè)膝狀體聽覺系統(tǒng)的發(fā)育耳泡形成表皮增厚內(nèi)陷耳蝸分化形成聽覺感受器聽覺通路到聽覺皮層的連接嗅覺系統(tǒng)的發(fā)育嗅上皮發(fā)育鼻腔感覺上皮分化嗅覺感受神經(jīng)元產(chǎn)生嗅球形成前腦突起嗅小球結(jié)構(gòu)嗅覺通路嗅神經(jīng)連接嗅球到嗅皮層投射體感系統(tǒng)的發(fā)育1皮膚感受器不同類型感受器分化2感覺神經(jīng)節(jié)背根神經(jīng)節(jié)形成3脊髓后角接收初級感覺輸入4丘腦和皮層高級處理中心第八部分：運動系統(tǒng)的發(fā)育脊髓運動神經(jīng)元控制肌肉收縮皮質(zhì)脊髓束連接大腦皮層與脊髓小腦環(huán)路協(xié)調(diào)和精細控制基底神經(jīng)節(jié)動作選擇和執(zhí)行脊髓運動神經(jīng)元的發(fā)育1誘導(dǎo)Shh信號引導(dǎo)腹側(cè)化2分化轉(zhuǎn)錄因子Olig2和Hb9表達3軸突生長通過腹根延伸4肌肉連接形成神經(jīng)肌肉接頭皮質(zhì)脊髓束的發(fā)育從大腦運動皮層的錐體細胞延伸到脊髓，控制精細運動小腦的發(fā)育小腦原基后腦菱腦唇來源三層結(jié)構(gòu)分子層、浦肯野細胞層、顆粒層特征細胞浦肯野細胞樹突高度分支基底神經(jīng)節(jié)的發(fā)育紋狀體來源側(cè)腦室壁神經(jīng)上皮細胞1細胞遷移形成尾狀核和殼核2連接形成與大腦皮層和丘腦環(huán)路3神經(jīng)遞質(zhì)表達GABA和多巴胺系統(tǒng)4第九部分：神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的調(diào)控1基因調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子和信號分子2表觀遺傳調(diào)控DNA甲基化和組蛋白修飾3環(huán)境因素營養(yǎng)和有害物質(zhì)4活動依賴調(diào)控神經(jīng)活動塑造連接基因調(diào)控形態(tài)發(fā)生素Shh,BMP,Wnt轉(zhuǎn)錄因子Pax6,Emx2,Otx2生長因子FGF,EGF,IGF軸突導(dǎo)向Netrin,Slit,Ephrin環(huán)境因素的影響1營養(yǎng)葉酸、維生素、蛋白質(zhì)影響神經(jīng)管閉合2毒素酒精、藥物、重金屬損害神經(jīng)元3疾病母體感染影響胎兒腦發(fā)育4壓力母體應(yīng)激影響下丘腦-垂體-腎上腺軸表觀遺傳調(diào)控DNA甲基化基因沉默印記基因調(diào)控組蛋白修飾染色質(zhì)結(jié)構(gòu)改變基因表達調(diào)控非編碼RNAmicroRNA調(diào)控長鏈非編碼RNA神經(jīng)營養(yǎng)因子神經(jīng)生長因子支持感覺神經(jīng)元生存腦源性神經(jīng)營養(yǎng)因子促進突觸可塑性神經(jīng)營養(yǎng)素3支持運動神經(jīng)元膠質(zhì)細胞源性神經(jīng)營養(yǎng)因子多巴胺神經(jīng)元存活第十部分：神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育異常12345神經(jīng)管缺陷脊柱裂、無腦兒神經(jīng)元遷移障礙腦回畸形、異位灰質(zhì)大腦發(fā)育畸形小頭畸形、裂腦畸形髓鞘形成障礙腦白質(zhì)營養(yǎng)不良神經(jīng)連接異常自閉癥、精神分裂癥神經(jīng)管缺陷無腦兒前神經(jīng)孔閉合失敗脊柱裂后部神經(jīng)管閉合不全腦膨出顱骨缺損處大腦組織突出大腦發(fā)育畸形小頭畸形頭圍小于標準兩個標準差大腦皮層和白質(zhì)發(fā)育不全全前腦畸形大腦半球未分離嗅球、視神經(jīng)和胼胝體異常腦積水腦脊液過度積聚腦室系統(tǒng)擴大神經(jīng)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