神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育

關(guān)于神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育第一節(jié)神經(jīng)系統(tǒng)的組織發(fā)生一、神經(jīng)系統(tǒng)的形態(tài)發(fā)生神經(jīng)系統(tǒng)的主要成分來源于神經(jīng)胚的三個部分：神經(jīng)管、神經(jīng)嵴和外胚層板。在形態(tài)發(fā)生中，神經(jīng)管和神經(jīng)嵴是神經(jīng)胚形成的兩個產(chǎn)物。外胚層板是由胚胎頭部特定區(qū)域的外胚層增厚單獨形成的。第2頁,共101頁，2024年2月25日，星期天雞胚神經(jīng)管的形成（初級神經(jīng)形成）第3頁,共101頁，2024年2月25日，星期天雞胚的次級神經(jīng)形成第4頁,共101頁，2024年2月25日，星期天哺乳動物早期發(fā)育過程中神經(jīng)管前后軸的特化第5頁,共101頁，2024年2月25日，星期天來自神經(jīng)管頂壁的BMP4/BMP7和來自脊索的Shh兩個信號中心影響神經(jīng)管背腹軸的特化，形成神經(jīng)頂板（roofplate）和底板（floorplate）。第6頁,共101頁，2024年2月25日，星期天雞胚的神經(jīng)管，示Shh（green）和Dorsalin（blue）的表達區(qū)域及Shh誘導(dǎo)出的運動神經(jīng)元（yellow/orange）。第7頁,共101頁，2024年2月25日，星期天脊索對神經(jīng)管腹方的級聯(lián)誘導(dǎo)。第8頁,共101頁，2024年2月25日，星期天二、神經(jīng)管細胞的增殖、遷移和分化1、神經(jīng)管細胞的增殖和遷移1）神經(jīng)管細胞的增殖神經(jīng)管形成后，其柱狀上皮變?yōu)榧購?fù)層上皮，此時稱為神經(jīng)上皮（neuroepithelium）或增殖上皮（germinalepithelium）。所有神經(jīng)上皮的細胞以基底面附著于神經(jīng)管官腔，進行有絲分裂的細胞均發(fā)現(xiàn)于近管腔處。第9頁,共101頁，2024年2月25日，星期天同位素標記示蹤顯示：神經(jīng)管中神經(jīng)上皮的細胞有絲分裂周期有一個在神經(jīng)管壁內(nèi)往返遷移的過程，處于分裂期（M期）的細胞緊靠管內(nèi)壁，分裂后的細胞離開管壁向外移動；細胞伸向外圍的突起縮回，細胞開始分裂，分裂后細胞重新伸出突起。第10頁,共101頁，2024年2月25日，星期天新形成的雞神經(jīng)管的掃描電鏡圖，示處于細胞周期不同階段的神經(jīng)上皮細胞。第11頁,共101頁，2024年2月25日，星期天隨著有絲分裂過程的進行，細胞有規(guī)律地遷移，細胞大量地增殖。這個過程直到細胞終止增殖并開始它們的遷移為止。在神經(jīng)管發(fā)育的早期，細胞周期通常較短，發(fā)育的晚期細胞周期較長，這說明隨著神經(jīng)發(fā)育的進行，細胞增殖的速度逐漸減慢。第12頁,共101頁，2024年2月25日，星期天確定細胞周期持續(xù)的時間，即兩次峰之間的時間第13頁,共101頁，2024年2月25日，星期天2）神經(jīng)管細胞的遷移在細胞經(jīng)歷了最后一次有絲分裂之后便停止DNA的合成，停滯于細胞周期的G1期。有絲分裂后的細胞開始分化并向基板遷移。由于細胞的聚集，形成外套層（mantlelayer）。隨著停止分裂后的細胞不斷加入，外套層逐漸增厚。外套層中神經(jīng)細胞和神經(jīng)系統(tǒng)其他部分細胞的突起在外套層和基板之間是邊緣層（marginalzone）。第14頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育的兩個時期。A，假復(fù)層上皮；B，有絲分裂停止，細胞從管腔表面脫離，遷移到外套層。此后這些細胞產(chǎn)生軸突，軸突包以髓鞘，形成邊緣層。第15頁,共101頁，2024年2月25日，星期天隨著外套層中細胞的分化，產(chǎn)生的軸突（axon）和樹突（dentrite）形成一個中間層（intermediatelayer）。當(dāng)神經(jīng)管分化為脊髓后，中間層增厚。外套層含有細胞體，組織學(xué)染色較深，通常被稱為灰質(zhì)（greymatter），而含軸突和樹突的邊緣層不容易著色，通常呈白色，因此被稱為白質(zhì)（whitematter）。第16頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在神經(jīng)系統(tǒng)層狀結(jié)構(gòu)的發(fā)育過程中，神經(jīng)細胞好像是沿著神經(jīng)膠質(zhì)細胞伸出的、呈輻射狀排列的突起遷移的。神經(jīng)膠質(zhì)細胞的突起被稱為輻射纖維（radialfiber），大腦皮層中神經(jīng)細胞的遷移一直緊緊貼附于輻射纖維上。它們之間的關(guān)系并不是一種簡單的靠近關(guān)系，神經(jīng)膠質(zhì)細胞的突起對神經(jīng)細胞的遷移和定位起著導(dǎo)向的作用，稱為膠質(zhì)導(dǎo)向（glialguidence）。第17頁,共101頁，2024年2月25日，星期天大腦皮層中神經(jīng)元沿著神經(jīng)膠質(zhì)細胞的突起遷移，并保持與神經(jīng)膠質(zhì)細胞的緊密聯(lián)系。第18頁,共101頁，2024年2月25日，星期天大腦皮層（cortex）神經(jīng)元細胞體與神經(jīng)膠質(zhì)細胞緊密連接處的電鏡照片。第19頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在小腦（cerebellum）皮層中，神經(jīng)細胞是沿著伯格曼膠質(zhì)細胞（Bergamannglia）遷移的。第20頁,共101頁，2024年2月25日，星期天2.神經(jīng)細胞的分化1）神經(jīng)細胞的分化作為神經(jīng)管襯里的室管膜細胞（ependymalcell）能產(chǎn)生神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞的前體。這些前體細胞的分化是由它們進入的環(huán)境決定的。神經(jīng)上皮細胞將來能分化為神經(jīng)細胞和神經(jīng)膠質(zhì)細胞，但還不知道這兩種細胞是在何時被決定的。第21頁,共101頁，2024年2月25日，星期天當(dāng)細胞處于外套層中時，成神經(jīng)膠質(zhì)細胞與幼稚的神經(jīng)元之間并沒有明顯的形態(tài)學(xué)差別。但當(dāng)細胞開始遷移時，將來的神經(jīng)元不再具有細胞分裂的能力，而神經(jīng)膠質(zhì)細胞具有此能力，并能在有機體整個一生中都能持續(xù)進行分裂。將來分化為神經(jīng)膠質(zhì)細胞的室管膜細胞表達一種神經(jīng)膠質(zhì)原纖維酸性蛋白（glialfibrillaryacidicprotein，GFAP），而神經(jīng)元的前體細胞不表達。因此在室管膜中的神經(jīng)膠質(zhì)細胞在其遷移前就已決定了。第22頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)系統(tǒng)是由神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成的。人腦由超過1011個神經(jīng)元以及與其相連的超過1012個神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成。神經(jīng)元被認為是動物體內(nèi)功能最特異和形態(tài)結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的細胞。神經(jīng)元用于接受電沖動的部分稱為樹突通常數(shù)目較多，伸出長度較短而且具有分支。神經(jīng)元一般具有一個較長的軸突，軸突僅在末端具有終末分支，它將神經(jīng)沖動由細胞體傳出。第23頁,共101頁，2024年2月25日，星期天運動神經(jīng)元示意圖第24頁,共101頁，2024年2月25日，星期天為了防止電信號的分散和保障傳遞速度，在中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的軸突被稱為少突膠質(zhì)細胞（aligodendrocyte）的突起隔離開。在發(fā)育過程中，通常一個少突膠質(zhì)細胞圍繞包裹發(fā)育中的軸突，產(chǎn)生一個富含髓磷脂堿蛋白、螺旋盤繞著中央軸突的特化細胞膜復(fù)合體，稱為髓鞘（meylinshealth）。在周圍神經(jīng)系統(tǒng)中髓鞘是由被稱為施萬細胞（Schwanncell）的膠質(zhì)細胞形成的。第25頁,共101頁，2024年2月25日，星期天3.中樞神經(jīng)系統(tǒng)的組織分化在神經(jīng)管中看到的增殖、遷移和分化的基本模式，在神經(jīng)系統(tǒng)其他部分的發(fā)育中有所調(diào)整。通常，在形成層狀結(jié)構(gòu)（大腦皮層、原始皮層和小腦）時，顯示出一種基本類型的組織發(fā)生模式。非層狀結(jié)構(gòu)顯示出一種稍微不同的發(fā)生模式。但是次級增殖帶在神經(jīng)管不同區(qū)域中具有某些獨特的變異。第26頁,共101頁，2024年2月25日，星期天1）大腦皮層的組織發(fā)生大腦皮層（cerebralcortex）的細胞產(chǎn)生于類似神經(jīng)管中神經(jīng)上皮的室層（ventricularzone）。室層最先出現(xiàn)，由它產(chǎn)生其他各層的細胞。它在發(fā)育的早期階段分化為室管膜層（ependymallayer），由于細胞的增殖外擴，在鄰近形成亞室管膜層（subependymalzone），其中也含增殖的細胞。由于停止有絲分裂的細胞向外遷移，形成另外兩層：外套層和邊緣層。第27頁,共101頁，2024年2月25日，星期天脊髓、小腦和大腦皮層中室層、中間層和邊緣層的分化。第28頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在外套層中的一些成神經(jīng)細胞（neuroblast）沿神經(jīng)膠質(zhì)細胞向邊緣帶遷移，產(chǎn)生一個次級的神經(jīng)元帶，成為中間層，內(nèi)含正在分化的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞。最早完成分裂外遷的成神經(jīng)細胞到達邊緣層下面形成皮層板（corticalplate），它將來發(fā)育為新皮層（neopallialcortex）第29頁,共101頁，2024年2月25日，星期天新皮層最后分化為含細胞體的6層，由外向內(nèi)依次是：I分子層、II外顆粒層、III錐體細胞層、IV內(nèi)顆粒層、V神經(jīng)節(jié)細胞層和VI多形細胞層。除了最早到達皮層板的Cajal-Retzius細胞形成分子層之外，其余五層皮層組織均有一個神經(jīng)元由內(nèi)向外遷移的組裝過程，即較晚期遷移的細胞堆積于那些較早期細胞的外面。這種“內(nèi)－外”組裝模式意味著較晚期形成的細胞通過已定位的細胞進行遷移。這對了解皮層內(nèi)連接的形成具有重要的意義。第30頁,共101頁，2024年2月25日，星期天小鼠大腦皮層中神經(jīng)元起源時間的“內(nèi)－外”順序第31頁,共101頁，2024年2月25日，星期天大腦皮層中神經(jīng)元的遷移的堆積模式和起源時間第32頁,共101頁，2024年2月25日，星期天2）小腦皮層的組織發(fā)生小腦皮層的早期分化像大腦皮層一樣。第四腦室頂部的室層首先產(chǎn)生主要的神經(jīng)元——浦肯野細胞（Purkinjecell），然后是小腦皮層的其他較大的中間神經(jīng)元和一些神經(jīng)膠質(zhì)細胞。這些細胞遷移到邊緣層內(nèi)形成中間層并開始分化，形成一個類似大腦皮層板的小腦板（cerebellarplate）第33頁,共101頁，2024年2月25日，星期天最后，一些仍然具有分裂能力的成神經(jīng)細胞群體從第四腦室壁的增生層——菱唇（rhombiclip）遷移到直接位于軟膜下的區(qū)域，形成一個次級增生層——外顆粒層（externalgranulelayer）。外顆粒層中的細胞通過發(fā)育中的小腦皮層，經(jīng)過浦肯野細胞層，再向內(nèi)移動到它們在內(nèi)顆粒層（internalgranulelayer）的最終位置。顆粒細胞是脊椎動物小腦中最后形成的神經(jīng)元。小腦分化為三層，由外向內(nèi)分別是分子層、浦肯野細胞層和顆粒層。第34頁,共101頁，2024年2月25日，星期天哺乳動物小腦中顆粒細胞從表面的外顆粒層到較深的顆粒細胞層，通過分子層和浦肯野細胞層到達內(nèi)顆粒層的遷移和分化。第35頁,共101頁，2024年2月25日，星期天3）非層狀結(jié)構(gòu)中的組織發(fā)生在腦的非層狀結(jié)構(gòu)（核團）的組織發(fā)生中，在靠近腦室較深的層中,成神經(jīng)細胞聚集成團，稱為核團（nucleus），每一個核團是一個功能單位。它與層狀結(jié)構(gòu)組織發(fā)生的主要不同在于核團的形成表現(xiàn)出一種“外-內(nèi)”的細胞組裝模式，即后形成的細胞并不通過先形成的細胞遷移。第36頁,共101頁，2024年2月25日，星期天4）周圍神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育中樞神經(jīng)系統(tǒng)由腦和脊髓組成，而周圍神經(jīng)系統(tǒng)包括除中樞神經(jīng)系統(tǒng)以外的所有神經(jīng)組織。中樞神經(jīng)系統(tǒng)和周圍神經(jīng)系統(tǒng)可以分為兩個主要的組成部分：自主神經(jīng)系統(tǒng)（autonomicnervoussystem）和體神經(jīng)系統(tǒng)（somaticnervoussystem）。第37頁,共101頁，2024年2月25日，星期天自主神經(jīng)系統(tǒng)包括神經(jīng)支配到內(nèi)臟器官和各種腺體的平滑肌上的運動神經(jīng)纖維，因此也稱為內(nèi)臟神經(jīng)系統(tǒng)（visceralnervoussystem），又分為交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)。體神經(jīng)系統(tǒng)包括神經(jīng)支配和控制骨骼肌的神經(jīng)元，這個系統(tǒng)是隨意的控制。自主神經(jīng)系統(tǒng)和體神經(jīng)系統(tǒng)二者都含兩種類型的神經(jīng)元：感覺或傳入神經(jīng)元和運動或傳出神經(jīng)元。第38頁,共101頁，2024年2月25日，星期天周圍神經(jīng)系統(tǒng)也是由神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞組成，它們來源于中樞神經(jīng)系統(tǒng)、神經(jīng)嵴和外胚層板。從組成上來看，周圍神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育比中樞神經(jīng)系統(tǒng)要復(fù)雜的多。第39頁,共101頁，2024年2月25日，星期天三、神經(jīng)嵴及其衍生物由神經(jīng)嵴產(chǎn)生的各種細胞從神經(jīng)管背側(cè)遷移到它們最后定居的地點。神經(jīng)嵴細胞能產(chǎn)生大量不同類型的細胞，包括感覺神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元，交感和副交感神經(jīng)系統(tǒng)的神經(jīng)元和神經(jīng)膠質(zhì)細胞，腎上腺中產(chǎn)生腎上腺素的髓質(zhì)細胞，表皮中含黑色素的細胞，以及頭部的骨骼和結(jié)締組織成分。第40頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)嵴細胞衍生物第41頁,共101頁，2024年2月25日，星期天1）神經(jīng)嵴細胞的遷移在神經(jīng)胚形成期間，神經(jīng)嵴是一種短暫的結(jié)構(gòu)，它的細胞在神經(jīng)管閉合前后就開始分散遷移。軀干部神經(jīng)嵴細胞的遷移途徑有兩條：第一條路線是腹側(cè)途徑（ventralpathway），即通過體節(jié)的前部向腹側(cè)伸展。第二條路線為背側(cè)部途徑（dorsolateralparthway），從胚胎的外胚層下面穿過，從中央背區(qū)移動到皮膚的最腹部。第42頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)嵴細胞的起源與遷移第43頁,共101頁，2024年2月25日，星期天小鼠軀干部神經(jīng)嵴細胞的遷移第44頁,共101頁，2024年2月25日，星期天HKN-1染色示雞胚軀干部神經(jīng)嵴細胞通過體節(jié)的前部向腹側(cè)遷移。第45頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)嵴細胞一個最大的特點是它們的多能性（pluripotentiality）：它們是一個具有明顯可塑性的細胞群。實驗證明，在胚胎內(nèi)的位置、生長因子、細胞外基質(zhì)和激素都會影響神經(jīng)嵴細胞的分化。第46頁,共101頁，2024年2月25日，星期天細胞因子/激素對軀干部神經(jīng)嵴細胞的終末分化的影響。第47頁,共101頁，2024年2月25日，星期天四、外胚層板除神經(jīng)管和神經(jīng)嵴細胞之外，神經(jīng)元還有一個重要的來源，即一些增厚的外胚層區(qū)，稱為外胚層板（ectordermplacode）。外胚層板僅發(fā)現(xiàn)于頭部的和那些變?yōu)橹鶢钌掀さ耐馀邔訁^(qū)。外胚層板包括胚胎最前端的嗅基板（nasalplacode）和后端的聽基板（oticplacode）?；瀹a(chǎn)生的細胞均分化為神經(jīng)元。第48頁,共101頁，2024年2月25日，星期天雞胚頭部外胚層板的位置及其在成體中的衍生物第49頁,共101頁，2024年2月25日，星期天聽基板發(fā)育的三個階段第50頁,共101頁，2024年2月25日，星期天五、神經(jīng)系統(tǒng)的組織發(fā)生中細胞粘附分子的作用在神經(jīng)系統(tǒng)的組織發(fā)生期間，一個重要的過程是相同類型細胞的聚集和通過細胞間局部的相互作用建立的模式。在此過程中，相同類型的細胞聚集到特定的核團或?qū)又?。細胞粘附分子（celladhesionmolecule，CAM）和基質(zhì)粘附分子（substrateadhesionmolecule，SAM）在上述聚集過程中起重要的作用。第51頁,共101頁，2024年2月25日，星期天CAM是一些不同類型的糖蛋白，它們在細胞表面表達，并促進細胞的相互粘著。CAM和SAM調(diào)整發(fā)育期間細胞與細胞間的相互作用。CAM控制形態(tài)發(fā)生的動力學(xué)：1）CAM的表達在建立細胞集中的邊界期間遵循一個嚴格的時間表。2）CAM功能的紊亂將明顯改變組織形成的模式。第52頁,共101頁，2024年2月25日，星期天爪蟾神經(jīng)管形成期間細胞粘附分子的表達第53頁,共101頁，2024年2月25日，星期天第二節(jié)神經(jīng)連接的形成為了執(zhí)行傳遞和加工信息的功能，神經(jīng)系統(tǒng)依賴神經(jīng)元與外圍靶器官之間形成高度特異的相互連接。在發(fā)育之初，神經(jīng)元完成了組織形態(tài)發(fā)生和遷移到合適的位置后，還須構(gòu)筑它們的軸突（axon）和樹突（dendrite），并形成二者及其與其他非神經(jīng)細胞之間的連接，以執(zhí)行其功能。第54頁,共101頁，2024年2月25日，星期天鳥視葉不同神經(jīng)元形成的網(wǎng)絡(luò)。

軸突和樹突從小而圓且有核的細胞體向外伸出。

第55頁,共101頁，2024年2月25日，星期天軸突與培養(yǎng)的海馬神經(jīng)元的連接，示突觸蛋白synaptotagmin的分布。第56頁,共101頁，2024年2月25日，星期天一、神經(jīng)突起的發(fā)育神經(jīng)突起（neurite）指神經(jīng)元的軸突和軸突。在發(fā)育的早期，軸突和樹突在形態(tài)在形態(tài)學(xué)上很難區(qū)分。軸突和樹突都是從一個未分化的細胞體（cellbody）上形成的，二者在它們的生長過程中都有膜增加的機制。第57頁,共101頁，2024年2月25日，星期天1軸突和樹突的形成神經(jīng)突起從細胞體向外生長的位點是由該細胞本身固有的因子決定的。形成突起的數(shù)目也是由細胞內(nèi)在的因素調(diào)節(jié)的。不同類型的神經(jīng)元突起的起始位點是怎樣調(diào)節(jié)的機制還不清楚。神經(jīng)元的細胞骨架或細胞器可能起一定的作用，因為神經(jīng)元形成突起的位置出現(xiàn)這些細胞結(jié)構(gòu)成分的聚集。第58頁,共101頁，2024年2月25日，星期天哺乳動物典型神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)，示樹突和軸突。第59頁,共101頁，2024年2月25日，星期天2神經(jīng)突起的生長神經(jīng)元軸突和樹突的生長需要新的細胞膜、原生質(zhì)和細胞骨架成分一起附加到生長的突起中。新膜被附加到突起的頂端，而細胞質(zhì)和細胞骨架的成分被附加到突起的基部。在培養(yǎng)神經(jīng)元的軸突伸長期間，分支間的距離保持不變，表明軸突的生長是其頂端伸長的結(jié)果。第60頁,共101頁，2024年2月25日，星期天軸突在頂端的生長。軸突的長度一直在增長，但分支形成后細胞體到分支間的距離并不增加。第61頁,共101頁，2024年2月25日，星期天Dynamin由細胞體向外周的運輸1（7Day）第62頁,共101頁，2024年2月25日，星期天Dynamin由細胞體向外周的運輸1（7Day）第63頁,共101頁，2024年2月25日，星期天Dynamin由細胞體向外周的運輸1（7Day）第64頁,共101頁，2024年2月25日，星期天3軸突的生長錐神經(jīng)元軸突和樹突生長的末端被稱為生長錐（growthcone），它是一種高度能動的細胞結(jié)構(gòu)特化形式。生長錐呈薄扁平膜狀，伸出一些細長的絲狀偽足作為其延伸部分。偽足的下面有許多肌動蛋白構(gòu)成的微棘（microspike）。在生長錐中有許多小泡，它們可能是新合成的膜。第65頁,共101頁，2024年2月25日，星期天形成中的軸突和生長錐

第66頁,共101頁，2024年2月25日，星期天軸突生長錐中的肌動蛋白微棘，A投射電鏡照片；B熒光顯微鏡照片（用肌動蛋白抗體標記）第67頁,共101頁，2024年2月25日，星期天生長錐在離開細胞體后，幾乎完全被與環(huán)境的相互作用所引導(dǎo)。生長錐好像用其偽足探索它周圍的細胞環(huán)境。當(dāng)遇到不利情況時縮回；當(dāng)遇到有利地帶時，就停留下來，而軸突將沿這個地帶生長。第68頁,共101頁，2024年2月25日，星期天路標細胞（guidepostcell）附近生長錐的行為。單個的線狀偽足接觸到路標細胞后，導(dǎo)致生長錐朝向路標細胞的進一步擴大生長。第69頁,共101頁，2024年2月25日，星期天蚱蜢附肢發(fā)育過程中，一個外周感覺神經(jīng)元軸突的生長和定向。連續(xù)的路標細胞引導(dǎo)軸突最終與中樞神經(jīng)系統(tǒng)建立聯(lián)系。第70頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)生長因子對軸突的誘導(dǎo)影響第71頁,共101頁，2024年2月25日，星期天4先驅(qū)神經(jīng)纖維在神經(jīng)的軸突生長期間，先驅(qū)神經(jīng)纖維（pioneernervefiber）處在其他神經(jīng)纖維的前邊，稱為引路的向?qū)?。先?qū)神經(jīng)纖維的生長錐到達靶組織時，所經(jīng)過的胚胎組織環(huán)境相對來說是不復(fù)雜的。到發(fā)育的晚期，隨后的神經(jīng)纖維與先驅(qū)神經(jīng)纖維結(jié)合成束共同進入靶組織。阻止先驅(qū)神經(jīng)元的分化，其他神經(jīng)纖維將不能到達它們的靶組織。第72頁,共101頁，2024年2月25日，星期天三叉神經(jīng)節(jié)細胞軸突生長過程中對神經(jīng)營養(yǎng)因子的需求第73頁,共101頁，2024年2月25日，星期天二、軸突生長的引導(dǎo)在動物體內(nèi)，軸突要經(jīng)過長距離的生長，繞過其他神經(jīng)元，交叉其他神經(jīng)通道，最后準確到達其支配的靶組織。這種精確的生長過程依賴于某些外部因素對軸突生長的引導(dǎo)，如觸向性（stereotropism）、基質(zhì)的粘連性、向電性（galvanotropism）、向化性（chemotropism）、生長路線的標記等。第74頁,共101頁，2024年2月25日，星期天軸突生長的引導(dǎo)機制第75頁,共101頁，2024年2月25日，星期天體外培養(yǎng)的視網(wǎng)膜組織塊不同的生長情況。A，在未用纖連蛋白處理的塑料培養(yǎng)皿上培養(yǎng)36h，未見有神經(jīng)突起向外生長；B，用50ug/mL纖連蛋白處理后有大量的神經(jīng)突起向外生長。第76頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在IV型膠原背景上涂上平行條狀層粘連蛋白時，培養(yǎng)的感覺神經(jīng)元的軸突沿層粘連蛋白呈平行條狀生長。第77頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)元通過軸突與它們的靶細胞準確地連接第78頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在發(fā)育的早期，運動神經(jīng)元的軸突就進入肢芽與特定的肌肉建立連接。雞胚翅芽中肌肉的神經(jīng)支配是相當(dāng)精確的。第79頁,共101頁，2024年2月25日，星期天三、軸突的過度增生和撤銷在某些系統(tǒng)中，軸突在早期明顯地過度增生（overproliferation），增生的軸突投射到成熟動物中通常并不投射的區(qū)域。這些“異位”的投射在此后的發(fā)育中被撤銷（withdrawal）。如視網(wǎng)膜的投射在成體中明顯是單側(cè)的路徑，但在發(fā)育早期是雙側(cè)的。同側(cè)的投射隨著動物的成熟逐漸消失。第80頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在發(fā)育的早期視神經(jīng)軸突的過度增殖和撤銷第81頁,共101頁，2024年2月25日，星期天神經(jīng)肌肉接頭的形成，示軸突的增生和撤銷。第82頁,共101頁，2024年2月25日，星期天四、樹突的發(fā)育和分化樹突起初的向外生長是由神經(jīng)元固有的因子決定的。在離開細胞體后不久，軸突主要根據(jù)組織環(huán)境進行生長的定向，而樹突則較少受組織環(huán)境影響，樹突形成的許多方面仍是由神經(jīng)元固有因子決定的。樹突分支的進一步精制中，固有因子和外部環(huán)境間的相互作用還不清楚。第83頁,共101頁，2024年2月25日，星期天1樹突的發(fā)育在發(fā)育的時間上，樹突往往與傳入神經(jīng)的生長和突觸連接的形成平行發(fā)育。樹突的發(fā)育與軸突的發(fā)育相似，可能包含了或是從未分化的狀態(tài)到其最終單調(diào)形式的進程，或是從起初的過度增生到隨后的收縮。第84頁,共101頁，2024年2月25日，星期天腦干聽核中神經(jīng)元發(fā)育期間樹突的過度增生和刪除第85頁,共101頁，2024年2月25日，星期天2樹突的分化某些神經(jīng)元在缺少傳入纖維的神經(jīng)支配或正常的傳入神經(jīng)受到嚴重的破壞時，仍有能力發(fā)育出正常的樹突分支；而另一類型的細胞則似乎對傳入神經(jīng)的存在非常敏感。一個樹突的一般形態(tài)是由其本身固有的因素決定的，而樹突較精細結(jié)構(gòu)的建立依賴于與傳入神經(jīng)持續(xù)的相互作用及其功能活動。第86頁,共101頁，2024年2月25日，星期天在出生時摘除單眼的小鼠視皮層中星形細胞樹突的重新定向第87頁,共101頁，2024年2月25日，星期天五、局部地域有序投射形成的特異性生長的軸突到達其靶區(qū)以后，它們擴展開并找到各自特異的靶區(qū)位點，形成局部地域有序投射（topographicallyorderedprojection）。局部地域有序投射圖形的建立涉及軸突生長的特異性，軸突在保持最鄰近相互作用關(guān)系的基礎(chǔ)上與靶細胞建立聯(lián)系。第88頁,共101頁，2024年2月25日，星期天視網(wǎng)膜向膝狀體的投射第89頁,共101頁，2024年2月25日，星期天視神經(jīng)中存在某種局部地域有序投射，但正確連接的形成并不依賴于這種投射。某些物種神經(jīng)軸突的局部地域有序投射起初并不是精確的，但發(fā)育后期的連接卻是精確的。因此認為，有序連接的建立是軸突和它們靶組織間的相互作用的結(jié)果，即局部地域有序投射的建立是與突觸連接的形成同時發(fā)生的。第90頁,共101頁，2024年2月25日，星期天切斷視神經(jīng)并將眼球倒轉(zhuǎn)后，兩棲類的視網(wǎng)膜－頂蓋（哺乳動物中稱側(cè)膝狀核）連接仍可以按原來的模式連接。

第91頁,共101頁，2024年2月2