Развитие спинного мозга

Развитие спинного мозга — это процесс формирования и дифференцировки каудальной нервной трубки в организованное серое и белое вещество спинного мозга. Вдоль дорсовентральной оси противодействующие сигналы разделяют трубку на дорсальную крыльную пластинку, которая становится областями, связанными с сенсорными функциями, и вентральную базальную пластинку, которая становится моторными областями; затем отдельные прогениторные домены генерируют классы нейронов, формирующих спинальные цепи.

Definition

Развитие спинного мозга — это процесс, при котором каудальная нервная трубка паттернируется вдоль своей дорсовентральной оси в дискретные прогениторные домены, а также крыльную и базальную пластинки, генерируя популяции сенсорно-ассоциированных и моторных нейронов, которые составляют спинной мозг.

Scope

Статья охватывает дорсовентральное паттернирование нервной трубки, прогениторные домены и транскрипционные коды, определяющие идентичность спинальных нейронов, организацию крыльной и базальной пластинок, а также рост моторных аксонов к периферическим мишеням. Это образовательный справочник по анатомии развития, а не клиническое руководство.

Key concepts

• Крыльная и базальная пластинки
• Пластинка крыши и пластинка дна
• Дорсовентральные морфогенные градиенты
• Прогениторные домены и транскрипционные факторы
• Спецификация мотонейронов
• Пограничная борозда (sulcus limitans)
• Наведение аксонов мотонейронов
• Популяции сенсорных и интернейронов

Mechanisms

Дорсовентральная идентичность в спинном мозге устанавливается противодействующими сигналами: вентрализирующим сигналом от пластинки дна и хорды и дорсализирующими сигналами от пластинки крыши и прилежащей эктодермы. Эти градиентные сигналы делят нейроэпителий на дискретные прогениторные домены, каждый из которых определяется комбинацией транскрипционных факторов, которые взаимно регулируют друг друга для уточнения границ доменов. Каждый домен продуцирует характерный класс нейронов, включая вентральные мотонейроны и ряд дорсальных и вентральных интернейронов, при этом дорсальная крыльная пластинка дает начало сенсорно-ассоциированным популяциям, а вентральная базальная пластинка — моторным популяциям, разделенным пограничной бороздой (sulcus limitans). Вновь сформированные мотонейроны вытягивают аксоны из спинного мозга и направляются к периферическим мишеням, используя сигналы наведения, устанавливая моторный выход спинальных цепей.

Clinical relevance

Ранняя зависимость каудальной нервной трубки от правильного закрытия и паттернирования обеспечивает основу развития для дефектов каудальной нервной трубки и нарушений нижних отделов спинного мозга и позвоночника. Данная статья описывает нормальную анатомию развития для справки и образования и не является основанием для индивидуальной диагностики или лечения.

History

Классическая эмбриология описывала крыльную и базальную пластинки и пограничную борозду (sulcus limitans) как организующие ориентиры спинного мозга. Позднее молекулярные исследования установили, что градиентные сигналы и комбинаторные коды транскрипционных факторов определяют упорядоченный массив спинальных прогениторных доменов и классов нейронов, что было синтезировано в влиятельных обзорах.

Key figures

• Thomas M. Jessell
• Samuel L. Pfaff

Seminal works

• jessell-2000

Frequently asked questions

Что такое крыльная и базальная пластинки?

Это дорсальная и вентральная продольные области развивающейся нервной трубки, разделенные пограничной бороздой (sulcus limitans); крыльная пластинка дает начало сенсорно-ассоциированным нейронам, а базальная пластинка — мотонейронам.

Как спинальные нейроны приобретают различные идентичности?

Противодействующие дорсовентральные сигналы делят нейроэпителий на дискретные прогениторные домены, каждый из которых экспрессирует определенную комбинацию транскрипционных факторов, которая определяет класс нейронов, им генерируемых.