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組織學(xué)與胚胎學(xué):三、腦的發(fā)生

腦起源于神經(jīng)管的頭段,其形態(tài)發(fā)生和組織分化過程盡管與脊髓有一些相同或相似之處,但比脊髓更為復(fù)雜。1.腦泡的形成和演變 胚胎第4周末,神經(jīng)管頭段形成三個(gè)膨大,即腦泡(brain vesicle),由前向后分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡。至第5周時(shí),前腦泡的頭端向兩側(cè)膨大,…

腦起源于神經(jīng)管的頭段,其形態(tài)發(fā)生和組織分化過程盡管與脊髓有一些相同或相似之處,但比脊髓更為復(fù)雜。

1.腦泡的形成和演變 胚胎第4周末,神經(jīng)管頭段形成三個(gè)膨大,即腦泡(brain vesicle),由前向后分別為前腦泡、中腦泡和菱腦泡。至第5周時(shí),前腦泡的頭端向兩側(cè)膨大,形成左右兩個(gè)端腦(telencephalon),以后演變?yōu)榇竽X兩半球,而前腦泡的尾端則形成間腦。中腦泡變化不大,演變?yōu)橹心X,萎腦泡演變?yōu)轭^側(cè)的后腦(metencephalon)和尾側(cè)的末腦(myelencephalon),后腦演變?yōu)槟X橋和小腦,末腦演變?yōu)檠铀瑁▓D25-6)。

隨著腦泡的形成和演變,神經(jīng)管的管腔也演變?yōu)楦鞑课坏哪X室。前腦泡的腔演變?yōu)樽笥覂蓚(gè)側(cè)腦室和間腦中的第三腦室;中腦泡的腔很小,形成狹窄的中腦導(dǎo)水管;菱腦泡的腔演變?yōu)閷挻蟮牡谒哪X室(圖25-6)。

圖25-6 腦泡的發(fā)生及演變(側(cè)面觀及冠狀切面觀)

在腦泡的形成和演變過程中,同時(shí)出現(xiàn)了幾個(gè)不同方向的彎曲。首先出現(xiàn)的是凸向背側(cè)的頸曲(cervical flexure)和頭曲(cephalic flexure)。前者位于腦與脊髓之間,后者位于中腦部,故又稱中腦曲。之后,在腦橋和端腦處又出現(xiàn)了兩個(gè)凸向腹側(cè)的彎曲,分別稱腦橋曲和端腦曲(圖25-6)。

腦壁的演化與脊髓相似,其側(cè)壁上的神經(jīng)上皮細(xì)胞增生并向側(cè)遷移,分化為成神經(jīng)細(xì)胞和成膠質(zhì)細(xì)胞,形成套層。由于套層的增厚,使側(cè)壁分成了翼板和基板。端腦和間腦的側(cè)壁大部分形成翼板,基板甚小。端腦套層中的大部分都遷至外表面,形成大腦皮質(zhì);少部分細(xì)胞聚集成團(tuán),形成神經(jīng)核。中腦、后腦和末腦中的套層細(xì)胞多聚集成細(xì)胞團(tuán)或細(xì)胞柱,形成各種神經(jīng)核。翼板中的神經(jīng)核多為感覺中繼核,基板中的神經(jīng)核多為運(yùn)動(dòng)核(圖25-7)。

圖25-7 腦的各部分化

(1)(2)間腦和端腦的分化 (3)(4)中腦的分化(5)(6)末腦的分化

2.大腦皮質(zhì)的組織發(fā)生 大腦皮質(zhì)由端腦套層的jfsoft.net.cn/yishi/成神經(jīng)細(xì)胞遷移和分化而成。大腦皮質(zhì)的種系發(fā)生分三個(gè)階段,最早出現(xiàn)的是原皮質(zhì),繼之出現(xiàn)舊皮質(zhì),最晚出現(xiàn)的是新皮質(zhì)。人類大腦皮質(zhì)的發(fā)生過程重演了皮質(zhì)的種系發(fā)生。海馬和齒狀回是最早出現(xiàn)的皮質(zhì)結(jié)構(gòu),相當(dāng)于種系發(fā)生中的原皮質(zhì)(archicortex),與嗅覺傳導(dǎo)有關(guān)。胚胎第7周時(shí),在紋狀體的外側(cè),大量成神經(jīng)細(xì)胞聚集并分化,形成梨狀皮質(zhì)(pyriform cortex),相當(dāng)于種系發(fā)生中的舊皮質(zhì)(paleocortex),也與嗅覺傳導(dǎo)有關(guān)。舊皮質(zhì)出現(xiàn)不久,神經(jīng)上皮細(xì)胞分裂增殖、分批分期地遷至表層并分化為神經(jīng)細(xì)胞,形成了新皮質(zhì)(neocortex),這是大腦皮質(zhì)中出現(xiàn)最晚、面積最大的部分。由于成神經(jīng)細(xì)胞分批分期地產(chǎn)生和遷移,因而皮質(zhì)中的神經(jīng)細(xì)胞呈層狀排列。越早產(chǎn)生和遷移的細(xì)胞,其位置越深,越晚產(chǎn)生和遷移的細(xì)胞,其位置越表淺,即越靠近皮質(zhì)表層。胎兒出生時(shí),新皮質(zhì)已形成6層結(jié)構(gòu)。古皮質(zhì)和舊皮質(zhì)的分層無一定規(guī)律性,有的分層不明顯,有的分為三層。

3.小腦皮質(zhì)的組織發(fā)生 小腦起源于后腦翼板背側(cè)部的菱唇(rhombic lip)。左右兩菱唇在中線融合,形成小腦板(cerebellar plate),這就是小腦的始基。胚胎第12周時(shí),小腦板的兩外側(cè)部膨大,形成小腦半球;板的中部變細(xì),形成小腦蚓。之后,由一條橫裂從小腦蚓分出了小結(jié),從小腦半球分出了絨球(圖25-8)。由絨球和小結(jié)組成的絨球小結(jié)葉是小腦種系發(fā)生中最早出現(xiàn)的部分,故稱原小腦(archicerebellum),仍然保持著與前庭系統(tǒng)的聯(lián)系。

起初,小腦板由神經(jīng)上皮、套層和邊緣層組成。之后,神經(jīng)上皮細(xì)胞增殖并通過套層遷至jfsoft.net.cn/shiti/小腦板的外表面,形成了外顆粒層(external granular layer)。這層細(xì)胞仍然保持分裂增殖的能力,在小腦表面形成一個(gè)細(xì)胞增殖區(qū),使小腦表面迅速擴(kuò)大并產(chǎn)生皺褶,形成小腦葉片。至第6個(gè)月,外顆粒層細(xì)胞開始分化出不同的細(xì)胞類型,部分細(xì)胞向內(nèi)遷移,分化為顆粒細(xì)胞,位居蒲肯野細(xì)胞層深面,構(gòu)成內(nèi)顆粒層。套層的外層成神經(jīng)細(xì)胞分化為蒲肯野細(xì)胞和高爾基細(xì)胞。構(gòu)成蒲肯野細(xì)胞層;內(nèi)層的成神經(jīng)細(xì)胞則聚集成團(tuán),分化為小腦白質(zhì)中的核團(tuán),如齒狀核。外顆粒層因大量細(xì)胞遷出而變得較少,這些細(xì)胞分化為籃狀細(xì)胞和星形細(xì)胞,形成了小腦皮質(zhì)的分子層,原來的內(nèi)顆粒層則改稱顆粒層(圖25-8)。

圖25-8 小腦的發(fā)生

A 第8周胚胎的中腦和菱腦背面觀第4腦室頂已切除

B 第4個(gè)月的中腦和菱腦側(cè)面觀和背面觀

C 圖A的矢狀切面 D圖B的矢狀切面

E 胚胎期小腦皮質(zhì) F出生后小腦皮質(zhì)

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