การพัฒนาของระบบประสาทอัตโนมัติและระบบประสาทส่วนปลาย

การพัฒนาของระบบประสาทอัตโนมัติและระบบประสาทส่วนปลายคือการสร้างระบบประสาทที่อยู่นอกสมองและไขสันหลัง ส่วนใหญ่มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ประสาทสันหลัง (neural crest): ได้แก่ เซลล์ประสาทรับความรู้สึกของปมประสาทรากหลังและปมประสาทสมอง, เซลล์ประสาทอัตโนมัติซิมพาเทติก, พาราซิมพาเทติก และระบบประสาทเอนเทอริก, และเซลล์ชวานน์ที่ห่อหุ้มแอกซอนส่วนปลาย, รวมถึงแอกซอนสั่งการที่งอกออกจากระบบประสาทส่วนกลางเพื่อไปถึงเป้าหมาย

Definition

การพัฒนาของระบบประสาทอัตโนมัติและระบบประสาทส่วนปลายคือกระบวนการที่เซลล์ที่มาจากเซลล์ประสาทสันหลังสร้างปมประสาทรับความรู้สึกส่วนปลายและส่วนซิมพาเทติก, พาราซิมพาเทติก และเอนเทอริกของระบบประสาทอัตโนมัติ พร้อมกับเซลล์เกลียส่วนปลาย ในขณะที่แอกซอนสั่งการและรับความรู้สึกส่วนกลางเชื่อมต่อกับองค์ประกอบส่วนปลายเหล่านี้

Scope

เนื้อหานี้ครอบคลุมถึงต้นกำเนิดของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกส่วนปลายและเซลล์ประสาทอัตโนมัติจากเซลล์ประสาทสันหลัง, การก่อตัวของปมประสาทรากหลัง, ปมประสาทซิมพาเทติก, พาราซิมพาเทติก และเอนเทอริก, การพัฒนาของเซลล์ชวานน์, และการงอกและการนำทางของแอกซอนส่วนปลาย เป็นข้อมูลอ้างอิงทางการศึกษาด้านกายวิภาคศาสตร์พัฒนาการ ไม่ใช่คำแนะนำทางการแพทย์

Key concepts

• ต้นกำเนิดของเซลล์ประสาทส่วนปลายจากเซลล์ประสาทสันหลัง
• ปมประสาทรับความรู้สึกรากหลังและสมอง
• ปมประสาทซิมพาเทติกและพาราซิมพาเทติก
• ระบบประสาทเอนเทอริก
• เซลล์ต้นกำเนิดเซลล์ชวานน์
• การส่งสัญญาณกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาท
• การนำทางแอกซอนและการเชื่อมต่อกับเป้าหมาย
• การกำหนดชนิดของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกและเซลล์ประสาทอัตโนมัติ

Mechanisms

เซลล์ประสาทสันหลังส่วนลำตัวที่อพยพไปทางด้านท้องจะรวมตัวกันเพื่อสร้างปมประสาทรับความรู้สึกรากหลังและสายโซ่ซิมพาเทติก ซึ่งสัญญาณเฉพาะที่และทั่วร่างกายจะกำหนดเอกลักษณ์ของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกเทียบกับเซลล์ประสาทอัตโนมัติและขับเคลื่อนการเปลี่ยนแปลง เซลล์ประสาทสันหลังส่วนวากัสและกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บจะเข้ายึดผนังลำไส้เพื่อสร้างระบบประสาทเอนเทอริก ซึ่งเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของระบบประสาทอัตโนมัติ เซลล์ต้นกำเนิดเซลล์ชวานน์ ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ประสาทสันหลังเช่นกัน จะติดตามเส้นประสาทที่กำลังเติบโตและมีการแสดงให้เห็นว่ามีส่วนช่วยในการสร้างเซลล์ประสาทในปมประสาทพาราซิมพาเทติกบางส่วน เซลล์ประสาทขึ้นอยู่กับปัจจัยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาท (neurotrophic factors) ที่ได้รับจากเป้าหมายเพื่อความอยู่รอดและการจับคู่จำนวนเซลล์ประสาทกับขนาดของเป้าหมาย และแอกซอนของพวกมันจะถูกนำทางไปยังปลายทางที่เหมาะสมโดยสัญญาณดึงดูดและผลักดัน แอกซอนสั่งการที่มาจากส่วนกลางจะงอกออกไปยังกล้ามเนื้อ ในขณะที่แอกซอนรับความรู้สึกส่วนปลายจะฉายทั้งส่วนกลางและส่วนปลาย โดยเชื่อมโยงระบบประสาทส่วนปลายเข้ากับระบบประสาทส่วนกลาง

Clinical relevance

ความล้มเหลวของเซลล์ประสาทสันหลังส่วนวากัสและกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บในการเข้ายึดลำไส้ทั้งหมดจะทำให้เกิดส่วนที่ไม่มีปมประสาทเอนเทอริก ซึ่งเป็นพื้นฐานพัฒนาการของภาวะลำไส้ใหญ่โป่งพองแต่กำเนิดที่ไม่มีปมประสาท (Hirschsprung disease) และความผิดปกติของการพัฒนาเซลล์ประสาทส่วนปลายหรือเซลล์ชวานน์ส่งผลต่อความรู้สึกและการทำงานของระบบประสาทอัตโนมัติ เนื้อหานี้อธิบายชีววิทยาพัฒนาการพื้นฐานเพื่อการอ้างอิงและการศึกษา และไม่ใช่พื้นฐานสำหรับการวินิจฉัยหรือการรักษาเฉพาะบุคคล

History

การศึกษาคัพภวิทยาเชิงทดลองได้ยืนยันว่าเซลล์ประสาทรับความรู้สึกส่วนปลายและเซลล์ประสาทอัตโนมัติ รวมถึงเซลล์เกลียส่วนปลายมีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ประสาทสันหลัง และสมมติฐานเกี่ยวกับปัจจัยกระตุ้นการเจริญเติบโตของเซลล์ประสาทได้อธิบายว่าปัจจัยที่มาจากเป้าหมายควบคุมการอยู่รอดของเซลล์ประสาทได้อย่างไร การศึกษาลำดับสายเลือดในระยะหลังได้ปรับปรุงต้นกำเนิดให้ละเอียดขึ้น เช่น หลักฐานที่ว่าเซลล์ประสาทพาราซิมพาเทติกบางส่วนมาจากเซลล์ต้นกำเนิดเซลล์ชวานน์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นประสาท

Debates

เซลล์ประสาทพาราซิมพาเทติกมีต้นกำเนิดมาจากอะไร?

เซลล์ประสาทพาราซิมพาเทติกเดิมเชื่อว่ามาจากเซลล์ประสาทสันหลังที่อพยพโดยตรงไปยังปมประสาท แต่หลักฐานการติดตามสายเลือดบ่งชี้ว่าหลายเซลล์มาจากเซลล์ต้นกำเนิดเซลล์ชวานน์ที่เกี่ยวข้องกับเส้นประสาทส่วนปลาย ซึ่งกระตุ้นให้มีการประเมินต้นกำเนิดของระบบประสาทอัตโนมัติใหม่

Key figures

• Patrik Ernfors
• John B. Furness
• Jean-François Brunet

Seminal works

• marmigere-2007
• furness-2012
• espinosa-medina-2014

Frequently asked questions

เซลล์ประสาทส่วนปลายและเซลล์ประสาทอัตโนมัติมาจากไหน?

เซลล์ประสาทรับความรู้สึกส่วนปลายและเซลล์ประสาทอัตโนมัติส่วนใหญ่ รวมถึงเซลล์ชวานน์ที่รองรับแอกซอนส่วนปลาย มีต้นกำเนิดมาจากเซลล์ประสาทสันหลัง ซึ่งเป็นกลุ่มเซลล์ที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งแยกตัวออกจากท่อประสาทด้านหลัง

ระบบประสาทเอนเทอริกคืออะไรและมาจากไหน?

เป็นเครือข่ายเซลล์ประสาทที่กว้างขวางภายในผนังลำไส้ ซึ่งเป็นส่วนที่ใหญ่ที่สุดของระบบประสาทอัตโนมัติ และส่วนใหญ่เกิดจากเซลล์ประสาทสันหลังส่วนวากัสและกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บที่เข้ายึดลำไส้ที่กำลังพัฒนา