神經管的發育及腦的形成 11-07-2013

 

 

 

神經管的發育及腦的形成  11-07-2013

一、40年前的版本：

   也就是在下唸大學的時候，那時胚胎學的教法。

    中胚層(mesoderm)形成的脊索(Notochord)，誘導背面的外胚層(ectoderm)形成神經板(neural plate)→再形成神經摺(neural fold)→再形成神經溝(neural groove)→最後形成神經管(neural tube)。

    神經管(neural tube)前方最後形成腦(brain)，後方形成脊髓(Spinal Cord)，中空的管腔形成腦脊髓腔，內具有快速循流的腦脊髓液(cerebralspinal fluid)。

 

圖01. 18天～24天神經管形成之過程。

圖片來源：http://sites.sinauer.com/levay4e/webtopic06.02.html

    四十年前的學生，能夠將這些名詞觀念記得，就已經相當不錯了。那時當生命科學系的學生多麼輕鬆！

二、現在的觀念：

圖02. 現今有關神經管形成的觀念：

(1) 神經管上方之外胚層胚胎細胞合成分泌骨骼形態蛋白

(Bone.Morphogenic.Protein ,BMP)抑制上半部神經管的發生。

    然而隨著胚胎發育脊索(notochord)會分泌noggin、chordin &

    folistatin這些因子抑制BMP的功能，而促使上半部神經管的

    形成。

(2) 脊索(notochord)合成分泌Sonic hedgehog protein(Shh)，是

    一種型態素(morphogen)，能促使下半部神經管的形成。

以上還只是大略的說法，同時別忘了40年前的觀念一樣要教。

想想，現在當生命科學系的師生，多麼的辛苦！！

圖片來源：http://en.wikipedia.org/wiki/Sonic_hedgehog

圖03. 現今有關神經管形成的觀念之圖二。

NT─Neural Tube神經管、

myotome─肌節、

sclerotome─骨節、

Shh─Sonic hedgehog protein(Shh)、

BMP─骨骼形態蛋白

(Bone.Morphogenic.Protein ,BMP)

圖片來源：http://genesdev.cshlp.org/content/16/1/114/F7.expansion.html

圖04. 人胚16～24天，神經管的形成過程。

圖片來源：http://isc.temple.edu/neuroanatomy/lab/embryo_new/nt/3/

圖05. 人胚22天～28天神經管的形成過程。

Forebrain─前腦    Telencephalon─端腦       端腦包括兩側大腦半球、基底核、菱邊系統

                   Diencephalon─間腦         間腦包括上視丘、視丘、下視丘

Midbrain─中腦     Mesencephalon─中腦        中腦包括四疊體(兩個上丘、兩個下丘)

Hindbrain─後腦    Metencephalon─菱腦        菱腦包括橋腦、小腦

                   Myelencephalon─末腦       末腦包括延腦

圖06. (a)1個月的胚→(b)5星期的胚→(c)成體人類腦的發育。

圖片來源：http://www.startsateight.com/2011/05/kids-are-not-just-mini-adults-brain-development/

    腦的發育最明顯的是在中腦處，發生了一次彎折→因而形成了四疊體(Tectum)。四疊體分成：

(1) 兩個上丘(superior colliculus)：視覺反射中樞(瞳孔光反射)

(2) 兩個下丘(inferior colliculus)：聽覺反射中樞

視丘是所有感覺傳到大腦的轉接站(relay center)，嗅覺為例外，嗅覺不經大腦，由嗅神經直接傳到大腦皮質。

※本篇只敘述腦的形成以及稍微提及一些腦部位的功能。