神经的发育与再生.pptxVIP

神经的发育与再生第1页/共57页 神经科学是20世纪60年代末形成的一门边缘科学。它融合了神经生理学、生物化学、神经解剖学、组织胚胎学、药理学、精神病学，甚至信息科学来研究人和动物神经系统的结构和功能，其目的是揭示人脑的奥秘，防治神经和精神疾患，发展模拟人脑部分功能的神经计算机。在当代的生命科学中，脑科学的发展已令人瞩目。曾有人预测，21世纪将是脑科学时代。这种预测并非无稽的臆断。人类智慧对自然的征服．在20世纪已达到登使造极的地步，但对于做为产生智慧源泉的人脑的认识，还远未完结。迄今为止，对于人脑产生的很多行为，还不能从机能学和形态学上加以全面解释；对于人类智慧的集中表现——人的思想的产生过程和机制，也都还是“未解之迷”。因此，今后相当长的一个时期，人类对自身脑的研究始终是处于科学前沿的地位。第2页/共57页 脑科学研究进展的三大里程碑：1. 神经元学说2. 神经元兴奋过程中的离子通道理论3. 脑成像技术脑科学研究进展的十大进展：1. 电生理学2. 神经递质与受体3. 神经营养因子的发现4. 信号转导系统5. 神经系统发育基因调控6. 神经系统疾病基因的定位7. 视觉生理学8. 学习与记忆9. 脑超微结构的研究10. 神经网络理论第3页/共57页 1. 神经系统的组织发生 第一节 神经胚的发育第二节 神经管的形成和分化第三节 神经嵴及其衍生物第四节 外胚层板第五节 在神经系统发育中的细胞调亡第4页/共57页 神经系统高度复杂的功能决定了其结构的复杂性和精确性。神经系统的发育经历极其复杂的构筑过程。首先是神经细胞的发生和增殖；然后是神经细胞的迁移及其过程中神经细胞的决定和分化；最后神经系统功能的实现依赖于神经元之间和神经元与非神经元之间形成精密的连接。另外，神经系统也会受到外伤和疾病的损伤，这些涉及神经系统的修复和再生。右图示哺乳动物胚胎中发育中神经系统的细胞对用报告基因标记的信号分子视黄酸起反应第5页/共57页 第一节 神经胚的发育一. 神经胚的发育二. 神经诱导第6页/共57页 一.神经胚的发育神经胚形成:受精卵分裂经囊胚到原肠胚(见图)；原肠形成的一个关键产物是由中胚层形成脊索；脊索诱导上方覆盖的外胚层(50% 细胞)增厚形成神经板；此后神经板两侧边缘向上隆起形成神经褶，中间的凹陷为神经沟，最后神经褶在背部中央愈合形成中空的神经管(见图)l（将来发育为脑和脊髓）；位于脊索上方的预定神经外胚层形成神经管的过程(见图) 。神经胚：经历上述变化的胚胎(见图) 。第7页/共57页 第8页/共57页 第9页/共57页 二.神经诱导(一)神经诱导的普遍性(二)神经诱导的分子基础第10页/共57页 (一)神经诱导的普遍性初级胚胎诱导实验：Spemann和Mangold用含深色素的Triturus taeniatus胚胎作受体,用无色素的Triturus cristatus胚胎作供体, 将T.cristatus早期原肠胚的胚孔背唇切下移植到T.taeniatus原肠胚腹部预定形成表皮的区域,结果供体的背唇并不形成表皮,而是内陷形成次级胚孔,最后形成一个与受体面对面的次级胚胎(见图)。结论:次级胚胎的脊索中胚层由无色素的供体细胞组成, 神经管是由深色素的受体细胞组成, 而体节则是由供体和受体二者细胞共同组成。第11页/共57页 第12页/共57页 实验证明： 在文昌鱼、圆口类、两栖类、鸟类和哺乳类动物中都有神经诱导现象。将原肠顶脊索中胚层由前向后不同部位移植到早期原肠胚的囊胚腔中, 可以诱导出从头部到尾部的不同结构。此为神经诱导的区域专一性。异源诱导者的实验证明, 豚鼠脊髓只诱导中胚层结构, 而其肝脏诱导前脑的结构；若将二者混合植入早期原肠胚的囊胚腔则诱导出前脑、后脑、脊髓和中胚层结构，表明神经诱导的区域性可能受双重梯度的支配（见图）。第13页/共57页 第14页/共57页 (二)神经诱导的分子基础参与神经诱导两套信号（如图）: ①由脊索中胚层释放垂直到其上方外胚层的； ②由胚孔背唇由前向后水平传递。可溶分子: ①noggin蛋白； ②activin蛋白； ③蛋白激酶和cAMP； ④inhibin和follibtain。第15页/共57页 第二节神经管的形成和分化神经管和神经嵴在形态发生中是一个过程的两个产物（形成模式图）第16页/共57页 神经管形成机制神经管细胞的增殖、迁移和分化神经管的分化皮层和核团的形成第17页/共57页 神经管形成机制：随外胚层细胞内微管由随机排列到平行于细胞长轴排列，外胚层细胞伸长(若用秋水仙素处理将阻断神经管形成)，预定神经外胚层细胞形状的第二个变化是柱状细胞顶端收缩变为楔形细胞,而周围细胞不.预定神经外胚层细胞的变形