脑泡
定义
脑泡(brain vesicle)是指在脊椎动物胚胎早期神经管(neural tube)发育过程中,由神经管前端膨大形成的囊状结构,是中枢神经系统,尤其是脑的原始分化基础。脑泡的形成是胚胎神经系统从简单管状结构向复杂脑结构演化的关键步骤。形成与分化
在胚胎发育中,神经管闭合后,前脑区域会膨胀形成三个原始脑泡(primary brain vesicles),即:
① 前脑泡(prosencephalon)
② 中脑泡(mesencephalon)
③ 后脑泡(rhombencephalon)
随后,这三者进一步发育为五个次级脑泡(secondary brain vesicles):
- 前脑泡分化为:
a. 端脑泡(telencephalon):将发育成大脑半球
b. 间脑泡(diencephalon):将发育成丘脑、下丘脑等结构
- 中脑泡维持不变:
c. 中脑泡(mesencephalon):将发育成中脑结构
- 后脑泡分化为:
d. 后脑泡(metencephalon):形成脑桥(pons)和小脑(cerebellum)
e. 延脑泡(myelencephalon):形成延髓(medulla oblongata)
解剖学意义
脑泡是脑部各大区域的早期形态表现,其结构决定了未来脑组织的空间分布和功能分化。例如:
- 端脑泡膨胀和分化导致左右大脑半球的形成
- 间脑泡所形成的丘脑和下丘脑对感觉传导和内分泌调控至关重要
- 中脑泡保持最原始形态,控制视觉、听觉反射及运动调节
- 后脑泡相关结构控制基本生命功能,如呼吸、心跳、平衡等
临床相关
脑泡发育异常可导致神经管缺陷(neural tube defects)如无脑畸形(anencephaly)或脑积水(hydrocephalus)。胎儿期脑泡的超声或MRI成像是评估脑发育的重要手段之一。实验模型中的观察
在模式生物如小鼠、斑马鱼、非洲爪蟾(Xenopus)等中,脑泡形成是研究脑发育机制的重要窗口。不同脑泡区表达特定基因,便于追踪神经分化路径及诱导信号作用。
参考文献:
(¹) Gilbert SF. Developmental Biology. 11th ed.
(²) Sadler TW. Langman's Medical Embryology. 14th ed.
(³) Purves D et al. Neuroscience. 6th ed.
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