CNS、ENS和PNS的发育过程

  • central nervous system (CNS)
  • peripheral nervous system (PNS)
  • enteric nervous system (ENS)

做这部分的科研必须要把这个问题搞得一清二楚,当前到底研究到什么地步了?

从胚胎发育的起源到成熟个体大脑中各种subtype的细胞类型的作用。

  • entoderm 内
  • mesoderm 中
  • ectoderm 外

 

分清两个发育过程:

  • 生命发育,就是个体的其他器官的发育
  • 智能发育,特指神经系统地发育

The single-cell transcriptional landscape of mammalian organogenesis - introduction

  • The implantation of the blastocyst on embryonic day (E) 4.0 is followed by gastrulation and the formation of germ layers on E6.5–E7.51,2 .
  • At the early-somite stages, the embryo transits from gastrulation to early organogenesis, forming the neural plate and heart tube (E8.0–E8.5).
  • In the ensuing days (E9.5–E13.5), the embryo expands from hundreds-of-thousands to over ten million cells, and concurrently develops nearly all major organ systems.
  • Unsurprisingly, these four days have been intensively studied. Indeed, most genes that underlie major developmental defects can be studied in this window3,4.

 

首先,看一下成熟的人和老鼠体内的神经系统是什么样的;

Nervous System - 粗略大概

Nervous System - 3D

 

其次,每部分的神经系统里面各有哪些subtype的神经细胞; 

Nervous system physiology Khan Academy - 神经系统生理学

Neuronal subtype specification in the cerebral cortex

Neuronal subtypes and diversity revealed by single-nucleus RNA sequencing of the human brain

Neuronal subtype specification in establishing mammalian neocortical circuits

 

最后,这些神经细胞是如何一步一步从受精卵发育而来的;

这就是我要做的工作

 

Development of the Nervous System - 在线阅读,看书是学习最快的方法

另附一门课程:Medical Neuroscience


neuron structure神经元结构

soma - cell body 细胞躯体

neurite - 神经突起

dentrite and axon - 树突和轴突

hillock - 突起与soma连接的部分

myelin - 髓鞘

ranvier - gap of myelin

synapse - 突触,不是递质

neural stem cell -> neuroblast -> unipolar -> bipolar -> multiplor -> pseudo-unipolar

neuron function神经元功能

gun and target 枪靶

resting membrane potential 静止膜电位,外正内负

graded potential 级量点位

neurotransmitter 神经递质

整体分类

  • afferent 传入 and sensory 感觉
  • efferent:motor and autonomic 
  • interneuron

neuron types常见神经元类型

Astrocytes - star cells,glial cells,derive from neural stem cells,end feet特征,form the scaffold of CNS,CNS中的保姆细胞;

Microglia - small glue,very small,mesoderm

Ependymal cells - 室管膜细胞,也是glial cells,epithelium表层

Oligodendrocytes - 少突细胞,也是glial cells,连接

Schwann cells - 许旺细胞,PNS的glial cells,derive from neural crest cells,单独包裹

Neuron resting potential电位

神经细胞膜,外正内负。将膜外电压设为0,则膜内电压大约为-60mV。

由一些核心的离子iron来维持电压,特定的离子通道非常重要。

胞外环境就像大海,离子的进出只会改变胞内的浓度,胞外的大海的改变可以忽略不计。

Neuron graded potential

级量电位幅值随阈上刺激强度的增大而变高,而反应频率不发生变化的电位。与动作电位不同,不是可传递神经信息的表达形式,只能引起感受器或突触后膜的局部兴奋性变化。这种变化可以发生时间和空间总和,最终导致突触后神经元的发放或与此相联系的感觉神经元的兴奋。

Neuron action potential 

动作电位,形式固定,有髓鞘绝缘,可以传递得很快很远。

总结:释放的神经递质会通过离子蛋白来改变神经元膜上的电位,电位达到一个阈值就会产生动作电位,动作电位可以在轴突里高速传递,直到抵达突触,释放神经递质,影响靶细胞。

Effects of axon diameter and myelination

影响传递速度的两个因素

Action potential patterns

和计算机科学高度相关,多个输入信号如何整合成输出信号。

Synapse structure突触结构

有两个类型:

  • chemical
  • electrical

cleft

Types of neurotransmitters

  • amino acids: glutamategamma-aminobutryic (GABA), glycine [两种功能:depolarization, excite; inhibitory, hyperpolarization]
  • peptides
  • monoamines

Types of neurotransmitter receptors

Neurotransmitter removal

Neuroplasticity

Membrane Receptors

Ligand Gated Ion Channels

G Protein Coupled Receptors

Enzyme Linked Receptors

 

相关数据库:

Molecular Architecture of the Mouse Nervous System - p19-p23, 8w

The single-cell transcriptional landscape of mammalian organogenesis - 部分数据可用

 

待续~

posted @ 2019-07-17 12:52  Life·Intelligence  阅读(...)  评论(... 编辑 收藏
TOP