Language
Country/Area
No result found
神經板的奇妙變化：如何從平面變為管狀結構？
在脊椎動物胚胎的發育過程中，有一個重要的過程稱為神經板形成，這是神經板轉變為神經管的折疊過程。當胚胎處於這個階段時，稱為神經胚。這一過程的開始，源於脊索的形成，這是中樞神經系統的開端，通過信號傳遞促使上方的外胚層形成厚而平坦的神經板。隨著神經板向內摺疊，形成的神經管將最終分化成脊髓和大腦，並最終形成中樞神經系統。
科學家們的計算機模擬表明，細胞夾嵌和不同生長速率對於哺乳動物的神經板形成過程是不可或缺的。
初級神經形成
初級神經誘導的概念最早起源於1817年Pandor的研究。在20世紀，Hans Spemann和Warren Lewis進行的一系列實驗標誌著對誘導過程的認識。Spemann被授予諾貝爾獎，他的學生Hilda Mangold的實驗證明了胚胎外層的誘導作用。
這些研究結果顯示，除了脊索的背唇外，很多其他因素，如低pH值和生長因子，亦能引發神經誘導。這些發現引發了一系列關於化學誘導因子的探討，並催生出一大批相關文獻。
形狀變化
隨著神經誘導的進行，神經板細胞的形狀會發生變化，從而成為高柱狀細胞。細胞的形狀和位置變化是由細胞內微管和肌動蛋白共同影響的，這一過程稱為頂端收縮。細胞的變形最終導致神經板變得平坦。
這個變化在分化過程中的可見特徵，特別是在一些動物如蠑螈中十分明顯。
折疊過程
神經板向管狀結構的折疊過程被稱為初級神經形成。由於細胞形狀的變化，神經板形成了中間鉸鏈點，這一點在外部表皮的壓力作用下，促使神經板折疊形成神經褶皺和神經溝。
神經褶皺的形成需要細胞黏附分子的調控，並在這一過程中，E-cadherin的表達轉變為N-cadherin和N-CAM，從而使神經管閉合。這一過程的詳細機制仍在研究中，尤其是關於脊索在神經管發育中扮演的作用。
模式形成
根據法國國旗模型，神經板的開放會受到基因產物梯度的指導。在胚胎發展的早期，諸如SHH因子及其他轉錄因子的相互作用對於神經板的形狀和功能化至關重要。
這些信號會影響神經板中不同區域的神經元生成，包括運動神經和感覺神經的發展。
次要神經形成
在初級神經形成之後，當尾端神經孔最終閉合時，發展進入次要神經形成過程。在這一過程中，一些內胚層的細胞和神經外胚層的細胞將形成髓質索，並隨後進行凝集、分離，最終形成空腔。
人類的次要神經形成過程對於正確形成脊柱後部有著重要影響。如果在發育過程中出現任何錯誤，可能會導致，例如髓質索滯留等問題。
早期大腦發展
神經管的前部會形成三個主要的大腦部分：前腦、中腦和後腦。這些結構在神經管閉合後，初步會以稱為腦泡的隆起出現，並由多種基因控制其發展和分區。
早期的神經管主要由生殖神經上皮組成，其內部包含的主要神經幹細胞將通過神經生成過程產生腦內的神經元。
神經管缺陷
神經板的發育過程中，神經管的閉合失敗是人類常見且致殘的出生缺陷之一。這種情況下，腦部發育不全的無腦畸形或是脊髓閉合不全的脊柱裂都是相對常見的結果。
這些複雜而神秘的生物過程不禁讓人深思，究竟在這背後，還有多少未知的奧秘待人去探索呢？
