中枢神经系统的发育

受精后，神经系统在发育的第三周开始形成。它在出生后持续存在并持续到未来许多年。

从结构上来说，神经系统分为两部分：

• 中枢神经系统——由大脑和脊髓组成。
• 周围神经系统——由颅神经和脊神经、神经节、神经丛和感觉感受器组成。

在本节课程中，我们将概述中枢神经系统发育的各个阶段。

早期阶段

在第二周结束时，一种称为原条的结构在双层盘的外胚层中出现为凹槽。

外胚层内的细胞通过原条向下迁移，从最初的两层发展到三层。这三个生发层形成三胚层：

• 内胚层——最内层
• 中胚层– 中间层
• 外胚层——最外层

神经系统源自外胚层，外胚层是胚盘的最外层。

图 1 – 三个初级胚层的形成发生在发育的第三周。这个阶段的胚胎长度只有几毫米。

神经调节

在发育的第三周，脊索出现在中胚层中。脊索分泌生长因子，刺激上层外胚层分化为神经外胚层，形成称为神经板的增厚结构。

然后神经板的侧边缘上升形成神经褶皱。神经褶相互靠近并在中线相遇，融合形成神经管（大脑和脊髓的前体）。

在神经褶皱融合过程中，褶皱内的一些细胞迁移形成一个独特的细胞群——称为神经嵴。它们产生多种细胞谱系——包括黑素细胞、颅面软骨和骨骼、平滑肌、外周和肠神经元以及神经胶质细胞

神经管的形成称为神经形成，在发育第四周结束时实现。

图 2 – 神经形成：神经外胚层形成神经管。

临床相关性：神经管形成缺陷

无脑畸形是由于神经管在头端无法闭合，导致大脑和头骨部分缺失所致。缺乏关键的大脑结构意味着这是一种致命的情况，患有这种先天性异常的新生儿通常在出生后存活不了几个小时或几天。

脊柱裂是由尾端神经管不完全闭合引起的（最常见于腰部区域）。脊柱裂主要分为三种类型，且严重程度不断增加：

• 隐性脊柱裂——最温和的形式，其特征是椎骨不完全闭合，没有脊髓突出。大多数患有这种脊柱裂的人并不知道自己患有这种疾病，而且它的发现往往是偶然的。
• 脑膜膨出（脑膜囊肿）——脑膜在椎骨之间向后突出，但脊髓未受损。
• 脊髓脊膜膨出——最严重的形式，其中一部分脊髓未融合，并通过椎骨之间的开口向后突出，位于由脑膜形成的囊中。这与严重残疾有关。

图 3 - 脊柱裂的三种主要类型。它是由于神经管融合失败造成的。

后期发育

大脑和小脑

在发育的第五周，神经管的前端出现膨胀。首先出现三个原始囊泡，随后发育成五个次级囊泡。

这些囊泡将产生大脑和小脑的所有结构，以及下表所示的心室系统：

与此同时，神经真皮细胞开始分化为神经元和神经胶质细胞。神经元在整个大脑中迁移，一旦到达最终目的地，它们就会发育出轴突和树突，形成突触。

图 4 – 五个次级脑泡及其衍生物。

脊髓

神经管的前端形成大脑和小脑，而尾端则发育形成脊髓。

背侧的细胞形成翼板，随后成为背角（后部）。腹端的细胞形成基底板，然后成为腹角（前部）。

出生后

中枢神经系统的发育在出生后持续多年。突触形成并出现新的连接，数量在整个童年和成年期间不断增加。

只有被使用的突触和通路才能存活到成年；突触修剪过程可以消除未使用的突触。