הרצאה 12 Flashcards
השכבות של מערכת העצבים
Ventricular - פנימית
Mantle - גופי נוירונים
Marginal - אקסונים
ביטוי
BMP
באקטודרם, באופן כללי
האקטודרם המדיאלי, העצבי - נחשף לגרדיאנט נמוך
האקטודרם שיהיה אפידרמיס - נחשף לגרדיאנט יותר גבוה
גרדיאנט
BMP
בתוך הרקמה העצבית
הנוירואקטודרם שהיה יותר לטרלי הופך יותר דורסלי, ונחשף לגרדיאנט ב.מ.פ גבוה יותר
הנוירואקטודרם שהיה יותר מדיאלי הופך יותר ונטרלי, ונחשף לגרדיאנט נמוך יותר - מבטא אנטי-ב.מ.פ
דורסלי - גבוה
ונטרלי - נמוך
מבנה התאים בצינור העצבים בהתחלה ומאוחר יותר
pseudostratified epithelium
זה ככה בגלל מחזור התא. בשלבים השונים
S - גרעין ליד הממברנה הבזאלית
M - גרעין זז לכיוון הלומן
בהתחלה רוב המיטוזות הן במקביל למשטח הלומן, אז 2 תאי הבת קשורים ללומן - זה שומר על התאים לא ממוינים
מאוחר יותר המיטוזות מתחילות להיות במאונך ללומן, ואז רק תא אחד נשאר קשור ללומן - הוא תא גזע נוירואפיתליאלי
התאים שרחוקים מהלומן מתחילים להתמיין כנוירון/גליה
כשהמיטוזות מאונכות - תאים מתחילים להתמיין
נוירונים/גליה - חלוקה והתמיינות
התאים שרחוקים מהלומן מתחילים להתמיין
נוירונים שהתחילו להתמיין לא מתחלקים
גליה שהתחילו להתמיין יכולים להתחלק
מיטוזות במאונך ללומן בצינור העצבים, משמען
שתאים מתחילים להתמיין
מיטוזות במקביל ללומן בצינור העצבים, משמען
שהתאים לא מתחילים להתמיין
Ventricular zone
שכבה בצינור העצבים - אחת מתוך 3 שקיימות בשבוע ה-5 של העובר
מרכזית, מכסה את התעלה המרכזית
מכילה פרקורסורים נוירונליים ותאי גזע - תאי נוירואפיתל מתחלקים שם
mantle zone
פריפרית ל
Ventricular layer
שם יש גופי נוירונים בתהליך התמיינות בשבוע ה-5 של העובר
marginal zone
הכי פריפרית
מכילה צינורות של אקסונים שרצים בציר רוסטרלי-קאודלי, חומר לבן
Floor plate
קו האמצע הונטרלי של צינור העצבים
מציג מעכבים חזקים של
BMP + Hh
(תזכורת - גרדיאנט ב.מ.פ היה נמוך מדיאלית, ומה שמדיאלי הפך ונטרלי)
Roof plate
קו האמצע הדורסלי של צינור העצבים, מציג גרדיאנט גבוה של
BMP
חומר אפור
גופי תאים
במוח - בפריפריה
בחוט השדרה - במרכז
חומר לבן
אקסונים
במוח - במרכז
בחוט השדרה - בפריפריה
cerebral cortex
שכבות הנוירונים
מסודרים שם ב-6 שכבות ב
Neocortex
לפי החוק הכללי - הנוירונים הכי צעירים ממוקמים קרוב ל
Ventricle
ונודדים לטרלית
cerebellum
במה הוא יוצא דופן
במערכת העצבים באופן כללי הנוירונים נוצרים מדיאלית ונודדים לטרלית
בצרבלום יש שכבה מיטוטית שנייה שנוצרת באיזור היותר לטרלי, האיזור שהכי רחוק מה
Ventricle
ונירובלסטים מהשכבה הזו מהגרים חזרה לכיוון מדיאלי, לשכבת
Mantle (intermediate)
ליצירת שכבה גרנולרית פנימית
Mantle Zone
נקרא גם
Intermediate zone
המיטוזה בצינור העצבים מתחילה ב.. וממשיכה ב
התאים שמתחלקים ב
Ventricular Zone
בהתחלה הולכים במקביל לצינור העצבים ומאריכים אותו, ובאיזשהו שלב המיטוזה היא במאונך לצינור העצבים ליצירת ה
Mantle / intermediate zone
ששם תאים מתחילים להתמיין
Radial Glia
תאים שנולדים מהנוירובלסטים שנמצאים בשכבה המדיאלית
Ventricular Zone
הם תאי גליה שמתארחים מאותו האיזור ועד ל
Mantle layer
מהווים סוג של חוט שעליו נוירונים יכולים לנדוד לכיוון הכי פריפריאלי - מתווה את הדרך לפריפריה
מה קובע את מיקומו הסופי של נוירון במוח
זמן ההיווצרות שלו
מה קובע את מיקומו הסופי של נוירון - ניסוי סימון תאים
נתנו לבע”ח תימידין שסימן תאים בשלב
S
ראו שכאשר נתנו אותו מוקדם התאים היו בשכבה פנימית יותר, וכאשר נתנו אותו מאוחר הם היו בשכבה חיצונית יותר
ע”פ הניסוי יכול להיות שזה נובע מכך שהשכבות הפנימיות כבר היו מלאות - בהמשך עשו עוד ניסוי וגילו שלא
האם מיקומו הסופי של נוירון שנוצר מאוחר יותר נובע מזמן ההיווצרות שלו, או שמא מכך שהנוירונים שנוצרו לפניו תפסו מקומות פנימיים יותר והוא נאלץ לנדוד מעבר להם
מיקומו הסופי נובע מזמן ההיווצרות שלו, ואם נשתיל נוירון שסיים את המיטוזה שלו מוקדם במוח יותר מבוגר, הוא יתפוס מקום פנימי יותר למרות שהנוירונים של המוח המושתל ינדדו לשכבות חיצוניות יותר
אם ניקח פרקורסרים בתהליך מיטוזה לא גמור של מוח צעיר ונשתילם במוח מבוגר, מה יקרה להם
בגלל שהם עדיין במיטוזה, הזהות שלהם עוד לא נקבעה, והם יאמצו את הזהות של התאים המארחים - ינדדו יותר חיצונית
FoxG1
פקטור טרנסקריפציה של נוירואפיתל שעושה רגולציה לגורל השכבתי של הנוירונים - האם יהיו בשכבות פנימיות/חיצוניות יותר
שכבות פנימיות יותר לא יבטאו אותו, שכבות חיצוניות יותר כן
מוטציה ב
FoxG1
תגרום לחוסר זהות של נוירונים מבחינת מיקום פנימי-חיצוני
נוירונים שמבטאים אותו נמצאים בשכבות חיצוניות יותר, ולכן מוטציה בו תגרום לכך שלא יהיו נוירונים שינדדו לשכבות החיצוניות
Lissencephaly
נקרא גם
Smooth Brain
מחלה הנובעת מבעיה בנדידה של נוירונים ליצירת השכבות הקורטיקליות
יש כמה מוטציות שגורמות לה
מבנה כללי של נוירונים מוטוריים מחוט השדרה
נמצאים בחלק הונטרלי של חוט השדרה, והאקסונים שלהם יוצאים החוצה לכיוון השרירים
מבנה כללי של נוירונים סנסוריים מחוט השדרה
נוצרים בחלק הדורסלי של חוט השדרה מתאי רכס עצבי
שולחים זיזים
Neural Processes (Axons, dendrites)
החוצה לכיוון איברי הגוף, ופנימה לתוך חוט השדרה
interneurons
נוירונים בצינור העצבים שמחברים בין נוירונים
Commissural neurons
סוג מסוים של אינטרנוירון שמעביר אות מנוירונים סנסוריים לנוירונים מוטוריים ויכול לתאם בין הצדדים (ימין/שמאל) של חוט השדרה
נוצר דורסלית בחוט השדרה
מקבל אינפוט (בדנדריט) מנוירונים סנסוריים בגבהים שונים
שולח אקסון ונטרלית לכיוון הנוירונים המוטוריים, כשחלק מהאקסונים חוצים את ה
Floor Plate
לצד השני - למשל נמצאים בצד ימין דורסלי בחוט השדרה וחוצים לנוירון מוטורי שנמצא בצד ימין ונטרלי של חוט השדרה
Shh
מופרש מהנוטוקורד ומה
Floor Plate
משרה גורל ונטרלי בצינור העצבים ביחד עם חוסר ב
BMP
גרדיטנט
BMP
Shh
רלוונטי במערכת העצבים ל
צינור העצבים והמוח
התפתחות המוח
בצד הרוסטלי של צינור העצבים, מתפתח כ-3 חלקים
Forebrain (Telencephalon, Diencephalon)
Midbrain (Mesencephalon)
Hindbrain (Metencephalon, Myelencephalon)
Hox genes
קובעים בין היתר את הציר הרוסטרלי-קאודלי במוח
גנים שמתבטאים ב
Hindbrain
הוא מחולק ל-8 סגמנטים, כשהקאודלים יותר מבטאים יותר
Hox
וה-2 הרוסטרליים יותר מבטאים
OTX2
OTX2
מתבטא ב
Midbrain + 2 rostral segment of Hindbrain
rhombomeres
הסגנטים של ה
Hindbrain
אילו סגמנטים של ה
Hindbrain
מבטאים
Hox
כולם חוץ מהרוסטרלי ביותר
אילו חלקים של המוח מבטאים
Hox Genes
רק ב
Hindbrain
כל הסגמנטים שלו פרט לאחד הרוסטרלי ביותר
אילו מרכזי סיגנלים קיימים במוח
Midbrain-Hindbrain junction
Anterior neural ridge (ANR)
Midbrain-Hindbrain junction
מה הוא ומה הוא עושה
מרכז סיגנלים, סוג של מארגן
מבטא סיגנל
FGF8
שגורם להפרשה של פקטורי שעתוק
En1 + En2 (Engrailed)
ולהפעלה של סיגנל
Wnt1
רוסטרלית, אך לא קאודלית אליו
כל אלה נותנים את הזהות ל
Midbrain + Hindbrain
FGF8
מופרש ע”י
Midbrain-hindbrain junction
וגם ע”י
Anterior neural ridge (ANR)
אבל גורם בכל אחד מהם לאפקט שונה
En1 + En2 (Engrailed)
מה הם ולמה ואיפה הם מופרשים
פקטורי שעתוק שמופרשים לכיוון ה
Midbrain + Hindbrain
בבעקבות סיגנל
FGF8
מה
Midbrain-Hindbrain junction
Wnt1
מאיפה במוח הוא מופרש, לאן ואיך
הוא מופרש בעקבות סיגנל
FGF8
של ה
Midbrain-Hindbrain junction
מופרש רוסטרלית לסיגנל רק לא קאודלית אליו - כלומר לכיוון ה
Midbrain
ולא לכיוון ה
Hindbrain
Anterior neural ridge (ANR)
מפריש
FGF8
כמו המארגן הקאודלי יותר, אך גורם להפרש שונה - הפרשה של פקטור שעתוק
FoxG1
FoxG1
איפה ולמה הוא מופרש
למה הוא גורם
פקטור שעתוק שמופרש בעקבות סיגנל
FGF8
של ה
Anterior neural ridge (ANR)
באיזור הרוסטרלי יותר של המוח. פקטור זה עוזר ביצירת שכבות המוח ובבניית הדגם של הקורטקס
נוירונים מוטוריים, הנמצאים בחלק הונטרלי של צינור העצבים, מחולקים ל
Lateral / Medial subdivision of lateral motor column
Column of Terni
Lateral subdivision of lateral motor column
נוירונים ש
שולחים אקסון לשרירים יותר לטרליים, למשל בין הצלעות
מבטאים
Ils1, Isl2
Medial subdivision of lateral motor column
נוירונים ש
שולחים נוירונים לשרירים יותר אקסיאליים/מדיאליים, למשל של הגב
מבטאים
Isl1, Isl2, Lim3
מה ההבדל בין מה שהנוירונים המוטוריים הלטרליים מבטאים למה שהמדיאלים מבטאים
כולם מבטאים
Isl1, Isl2
רק המדיאלים מבטאים
Lim3
Column of Terni
נוירונים ששולחים אקסונים לגנגליה סימפתטית
מבטאים
Isl1
Low Isl2
Growth-cone
בקצה של כל נוירון בתהליך גדילה יש כזה - זה קצה עם ספייקים שמסייע לו לחוש סיגנלים מהסביבה (משיכה/דחייה) ולמצוא את דרכו
זה מושפע ממה שהנוירון עצמו מבטא + ממה שהסביבה מבטאת
נוירונים סנסוריים שמגיעים לחוט השדרה עוברים דרך ה
dorsal ganglia
לכיוון חוט השדרה
מה מונע מנוירון סנסורי להגיע לאיזור המוטורי בחוט השדרה
נוירונים מוטוריים בצד הונטרלי של חוט השדרה מבטאים
Semaphorin3
פקטור שעתוק
הוא דוחה את הנוירונים הסנסוריים במצב תקין
אם נוירון סנסורי לא יגיב ל
Semaphorin3
מה יקרה
Semaphorin3
הוא סיגנל שגורם לנוירונים סנסוריים להידחות מהצד הונטרלי של חוט השדרה, ואם אין להם רצפטור או שהם לא מגיבים לסיגנל מכל סיבה אחרת, הם יצרו קשר עם נוירונים מוטוריים בצד הונטרלי
Neurotrophin 3 [NT3]-responsive neurons
לא מגיבים ל
Semaphorin 3
ולכן לא נדחים על ידו - אז הם ממשיכים להגר לכיוון הונטרלי של חוט השדרה, המקום ממנו הוא מופרש
קשת הרפלקס
בשריר יש רצפטורי מתיחה מכנו-סנסוריים שקולטים שינויים באורך של שריר ואחראיים על רפלקסים שונים
NT3-sensitive sensory neurons
יוצאים מהרצפטור לכיוון צינור העצבים, שם הם מתקשרים עם נוירונים מוטוריים של אותו השריר וגורמים לו לפעול, ועם נוירונים מוטוריים של השרירים הנגדיים ומונעים מהם לפעול
Commissure neurons
איך הוא נוצר
גופי התאים של הנוירונים הללו הם דורסליים והם מהגרים ונטרלית וחוצים לצד הקונטרה-לטרלי של צינור העצבים בזכות 3 סיגנלים
Shh - מושך אותם
Netrin - מושך אותם
Slit - דוחה אותם
Shh (commissurus neurons)
מופרש מה
Floor Plate
הגרדיאנט שלו מושך את האקסונים לכיווון ונטרלי
Slit (Comissurus neurons)
Slit
נקשר לרצפטור
Robo1
שמונע פעילות של רצפטור
DCC (Netrin receptor)ובכך מונע הגירה של האקסון לצד הקונטרה-לטרלי בעודו עובר לכיוון וונטרלי, כלומר הסיגנל הזה לא נמצא באיזור הונטרלי יותר
Netrin (commissural neurons)
כשהאקסונים מגיעים לצד הונטרלי, מתבטא עליהם רצפטור
Robo3 (slit)
שחוסם את הביטוי של
Robo1 (slit)
ואז מתאפשר קישור של
Netrin -> DCC receptor
הנוירון הולך לכיוון של ה
Netrin
שמבוטא בקו האמצע, וחוצה את קו האמצע
אחרי החציה מפסיק הביטוי של 3, ואז 1 יכול לעבוד ולדחות את הנטרין, כך שהנוירון מתקדם לצד הוונטרלי של הצד הנגדי
מה גורם ל
commissural neurons
להימשך לכיוון וונטרלי
Shh
מה גורם ל
commissural neurons
לא ללכת הצידה כשהם עוברים לכיוון ונטרלי
Slit
שנקשר לרצפטור
Robo1
מה שגורם להשתקה של
DCC
מה גורם ל
commissural neurons
לחצות לצד השני
הם מבטאים רצפטור
Robo3
שחוסם את הפעילות של
Robo1
ואז
DCC
לא חסום, ו
Netrin
יכול להיקשר אליו ולגרום לאקסון לנדוד הצידה
מוטציה ב
Robo3
גורמת לחוסר יכולת של ה
commissural neurons
לחצות לצד הקונטרה-לטרלי, ואין להם יכולת קואורדינציה בין תנועות העיניים
Robo1
מעכב את
DCC
Robo1
קושר
Slit
DCC
קושר
Netrin
Robo3
ביטויו תלוי ב
רמות
Shh
יש גרדיאנט יותר גבוה בחלק היותר ונטרלי, ושם הרצפטור מתבטא, מעכב את
Robo1
ואז מתאפשר המעבר לצד השני
איפה יש ביטוי של
Slit
בקו האמצע של צינור העצבים
כשיש ביטוי של
Robo3
כיוון האקסון
מדיאלית
כשאין ביטוי של
Robo3
כיוון האקסון
ונטרלי
איך המוח שלנו יודע מה העין רואה
Retinotectal mapping
התאמה בין אור שנופל ברשתית לנוירונים שמאוקטבים
Retinotectal mapping
מבוססת על גרדיאנט של
Ephrin
והרצפטור שלה
Eph
מה הגרדיאנט של
Eph
ברשתית
Eph
הוא הרצפטור ל
Ephrin
בנוירונים הנזאליים יש ביטוי פחות שלו
בצד היותר טמפורלי יש ביטוי גבוה שלו
הנוירונים מהרשתית מגיעים ל
Tectum
(dorsal side of the midbrain)
הם נכנסים יחד דרך החלק האנטריורי שלו
Ephrin
מה הגרדיאנט שלו
הוא הליגנד של
Eph
נמצא ב
Tectum
גרדיאנט יותר גבוה בצד הפוסטריורי
איך הנוירונים מהרשתית יודעים לאן להגיע
סיגנל
Ephrin
גרדיאנט גבוה שלו בחלק הפוסטריורי של ה
Tectum
נוירונים יותר טמפורליים הם בעלי יותר רצפטורי
Eph
ולכן הם יעצרו יותר אנטריורית
נוירונים יותר נזאליים הם בעלי פחות רצפטורים, ולכן הם ילכו יותר פוסטריורית באיזור של הגרדיאנט הגבוה
temporal retina
יוצרת את המפה ה
האנטריורית של הרשתית
nasal retina
יוצרת את המפה ה
פוסטריורית של הרשתית
Agrin
משוחרר ע”י, ומאקטב את
משוחרר ע”י אקסון שמתקרב לסינפסה עם שריר
מאקטב את
MuSK
שנמצא בממברנה של תא השריר
MusK
גורם ל
כשהוא מאוקטב הוא גורם לאגרגציה של רצפטורים לאצטילכולין
ומשחרר סיגנל לא ידוע שגורם למטורציה של הטרמינל
יצירה של סינפסה בין אקסון לשריר נוצרת בעזרת
Agrin
שמשוחרר ע”י האקסון ומאקטב רצפטור
MuSK
בשריר
מה ההבדל בין התפתחות סינפסת אקסון-שריר לסינפסה בין נוירונים
העקרונות דומים, הנוירוטרנסמיטר שונה
סינפסה מתחזקת בעקבות
סיגנלים חוזרים שעוברים בה
Pruning
קצירה/גזירה של נוירונים במהלך ההתפתחות
הרבה נוירונים באופן טבעי מתים בתהליך, סיבה עיקרית היא שהם לא מוצאים מטרה - כלומר אף מטרה לא מפרישה להם פקטורי הישרדות
השרידות של נוירונים תלויה ב
פקטורי הישרדות שמופרשים אליהם ע”י המטרה שלהם
קיום הקשרים שלהם
איך נוירונים מתחדשים
הם לא. אלו שנולדנו איתם הם אלו שנחיה איתם לאורך כל החיים
יוצאי דופן שנתגלו לאחרונה:
hippocampus and the olfactory bulb
אחרי התפתחות הנוירונים, התאים שהיו באיזור ה
Ventricular
יהפכו ל
תאים אפנדימאליים שתפקידם להפריש
CSF
מה מיוחד בהיפוקמפוס
הנוירונים באופן כללי לא מתחלקים, אבל בהיפוקמפוס יש תאים שמתחלקים
קשור ביצירת זכרונות
מה מיוחד בנוירונים האולפקטוריים
הנוירונים באופן כללי לא מתחלקים, אבל שם יש תאים שמתחלקים
מכיוון שהם חשופים לחומרים מהסביבה הם צריכים להתחדש
מה המקור של הנוירונים שכן מתחדשים בבגרות
איזור
subventricular
של ההיפוקמפוס ושל הבועה האולפקטורית
