13.2: Mtazamo wa Embriologic
- Page ID
- 184433
Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:
- Eleza ukuaji na tofauti ya tube ya neural
- Eleza hatua tofauti za maendeleo kwa miundo ya watu wazima wa mfumo mkuu wa neva
- Eleza upanuzi wa mfumo wa ventricular wa ubongo wa watu wazima kutoka kwenye mfereji wa kati wa tube ya neural
- Eleza uhusiano wa diencephalon na cerebellum kwa misingi ya mifumo ya maendeleo ya embryonic
Ubongo ni chombo ngumu kilicho na sehemu za kijivu na suala nyeupe, ambalo linaweza kuwa vigumu kutofautisha. Kuanzia mtazamo wa embryologic inakuwezesha kuelewa kwa urahisi jinsi sehemu zinahusiana. Mfumo wa neva wa embryonic huanza kama muundo rahisi sana-kimsingi tu mstari wa moja kwa moja, ambayo inakuwa inazidi kuwa ngumu. Kuangalia maendeleo ya mfumo wa neva na picha kadhaa za mapema hufanya iwe rahisi kuelewa mfumo mzima tata.
Miundo mingi inayoonekana kuwa karibu na ubongo wa watu wazima haijaunganishwa, na uhusiano uliopo unaweza kuonekana kuwa kiholela. Lakini kuna utaratibu msingi kwa mfumo kwamba linatokana na jinsi sehemu mbalimbali kuendeleza. Kwa kufuata muundo wa maendeleo, inawezekana kujifunza nini mikoa mikubwa ya mfumo wa neva ni.
Tube ya Neural
Kuanza, kiini cha mbegu na fuse ya kiini cha yai kuwa yai ya mbolea. Kiini cha yai cha mbolea, au zygote, huanza kugawa ili kuzalisha seli zinazounda viumbe vyote. Siku kumi na sita baada ya mbolea, seli zinazoendelea za kiinitete ni moja ya tabaka tatu za virusi zinazozalisha tishu tofauti katika mwili. Endoderm, au tishu za ndani, ni wajibu wa kuzalisha tishu za bitana za maeneo mbalimbali ndani ya mwili, kama vile mucosae ya mifumo ya utumbo na kupumua. Mesoderm, au tishu za kati, hutoa zaidi ya tishu za misuli na connective. Hatimaye ectoderm, au tishu za nje, huendelea katika mfumo wa integumentary (ngozi) na mfumo wa neva. Pengine si vigumu kuona kwamba tishu za nje za kiinitete huwa kifuniko cha nje cha mwili. Lakini ni jinsi gani inawajibika kwa mfumo wa neva?
Kama kiinitete kinaendelea, sehemu ya ectoderm inatofautiana katika eneo maalumu la neuroectoderm, ambayo ni mtangulizi wa tishu za mfumo wa neva. Ishara za molekuli hushawishi seli katika mkoa huu kutofautisha ndani ya neuroepithelium, kutengeneza sahani ya neural. Kisha seli huanza kubadili sura, na kusababisha tishu kuzunguka na kuingia ndani (Kielelezo 13.2). Aina ya groove ya neural, inayoonekana kama mstari kwenye uso wa dorsal wa kiinitete. Makali kama mto upande wowote wa groove ya neural hujulikana kama fold ya neural. Kama mikunjo ya neural inakuja pamoja na kugeuza, muundo wa msingi huunda ndani ya tube chini ya ectoderm inayoitwa tube ya neural. Viini kutoka kwenye mikunjo ya neural kisha hutenganisha na ectoderm ili kuunda kikundi cha seli kinachojulikana kama kiumbe cha neural, ambacho kinaendeshwa kwenye tube ya neural. Muungano wa neva huhamia mbali na asili, au embryonic, mfumo mkuu wa neva (CNS) ambayo itaunda pamoja na Groove ya neural na yanaendelea katika sehemu kadhaa za mfumo wa neva wa pembeni (PNS), ikiwa ni pamoja na tishu za neva za enteric. Tissue nyingi ambazo si sehemu ya mfumo wa neva pia zinatoka kwenye kiumbe cha neural, kama vile cartilage ya craniofacial na mfupa, na melanocytes.
Kwa hatua hii, mfumo wa neva wa mapema ni tube rahisi, mashimo. Inaendesha kutoka mwisho wa anterior wa kiinitete hadi mwisho wa nyuma. Kuanzia siku 25, mwisho wa anterior unaendelea ndani ya ubongo, na sehemu ya nyuma inakuwa kamba ya mgongo. Hii ni utaratibu wa msingi wa tishu katika mfumo wa neva, na hutoa miundo ngumu zaidi kwa wiki ya nne ya maendeleo.
Vesicles ya msingi
Kama mwisho wa anterior wa tube ya neural huanza kuendeleza ndani ya ubongo, inakabiliwa na upanuzi wa michache; matokeo ni uzalishaji wa vesicles kama sac. Sawa na mnyama wa puto wa mtoto, tube ya muda mrefu, moja kwa moja ya neural huanza kuchukua sura mpya. Vipande vitatu vinaunda katika hatua ya kwanza, ambayo huitwa vesicles msingi. Vipande hivi hupewa majina ambayo yanatokana na maneno ya Kigiriki, neno kuu la mizizi kuwa enkephaloni, ambalo linamaanisha “ubongo” (en- = “ndani”; kephalon = “kichwa”). Kiambishi awali kwa kila kwa ujumla kinalingana na msimamo wake pamoja na urefu wa mfumo wa neva unaoendelea.
Prosencephalon (faida- = “mbele”) ni kilengelenge cha mbele zaidi, na neno linaweza kutafsiriwa kwa maana ya forebrain. Mesencephalon (mes- = “katikati”) ni kilengelenge kinachofuata, ambacho kinaweza kuitwa midbrain. Kipande cha tatu katika hatua hii ni rhombencephalon. Sehemu ya kwanza ya neno hili pia ni mzizi wa neno rhombus, ambayo ni takwimu ya kijiometri yenye pande nne za urefu sawa (mraba ni rhombus yenye pembe 90°). Wakati prosencephalon na mesencephalon kutafsiri katika maneno ya Kiingereza forebrain na midbrain, hakuna neno kwa ajili ya “nne-side-takwimu-ubongo.” Hata hivyo, vesicle ya tatu inaweza kuitwa hindbrain. Njia moja ya kufikiri juu ya jinsi ubongo hupangwa ni kutumia mikoa mitatu - forebrain, midbrain, na hindbrain-ambayo yanategemea hatua ya msingi ya maendeleo (Kielelezo 13.3 a).
Vesicles ya sekondari
Ubongo unaendelea kuendeleza, na vesicles kutofautisha zaidi (angalia Mchoro 13.3 b). Vipande vitatu vya msingi vinakuwa vesicles tano za sekondari. Prosencephalon inakua ndani ya viatu viwili vipya vinavyoitwa telencephalon na diencephalon. Telecephalon itakuwa cerebrum. Diencephalon hutoa miundo kadhaa ya watu wazima; mbili ambazo zitakuwa muhimu ni thalamus na hypothalamus. Katika diencephalon ya embryonic, muundo unaojulikana kama kikombe cha jicho huendelea, ambayo hatimaye itakuwa retina, tishu ya neva ya jicho inayoitwa retina. Huu ni mfano wa nadra wa tishu za neva zinazoendelea kama sehemu ya miundo ya CNS katika kiinitete, lakini kuwa muundo wa pembeni katika mfumo wa neva uliojengwa kikamilifu.
Mesencephalon haina kutofautisha katika mgawanyiko wowote mzuri. Midbrain ni kanda imara ya ubongo katika hatua ya msingi ya maendeleo ya maendeleo na inabakia kwa njia hiyo. Wengine wa ubongo unaendelea kuzunguka na hufanya asilimia kubwa ya wingi wa ubongo. Kugawanya ubongo katika forebrain, midbrain, na hindbrain ni muhimu katika kuzingatia muundo wake wa maendeleo, lakini midbrain ni sehemu ndogo ya ubongo mzima, kiasi kusema.
Rhombencephalon inakua katika metencephalon na myelencephalon. Metencephalon inalingana na muundo wa watu wazima unaojulikana kama pons na pia hutoa kupanda kwa cerebellum. Cerebellum (kutoka Kilatini inayomaanisha “ubongo mdogo”) huhesabu takriban asilimia 10 ya masi ya ubongo na ni muundo muhimu yenyewe. Uhusiano muhimu zaidi kati ya cerebellum na ubongo wote ni kwenye pons, kwa sababu pons na cerebellum hujitokeza nje ya kilengelenge sawa. Myelencephalon inalingana na muundo wa watu wazima unaojulikana kama medulla oblongata. Miundo inayotokana na mesencephalon na rhombencephalon, isipokuwa kwa cerebellum, huchukuliwa kwa pamoja kuwa shina la ubongo, ambalo linajumuisha hasa midbrain, pons, na medulla.
Interactive Link
Tazama uhuishaji huu kuchunguza maendeleo ya ubongo, kuanzia na tube ya neural. Kama mwisho wa anterior wa tube ya neural unaendelea, huongeza ndani ya vidonda vya msingi vinavyoanzisha forebrain, midbrain, na hindbrain. Miundo hiyo inaendelea kuendeleza katika maendeleo yote ya embryonic na katika ujana. Wao ni msingi wa muundo wa ubongo kamili wa watu wazima. Je, unaweza kuelezea tofauti katika ukubwa wa jamaa wa mikoa mitatu ya ubongo wakati kulinganisha mapema (25 siku ya embryonic) ubongo na ubongo wa watu wazima?
Maendeleo ya uti wa mgongo
Wakati ubongo unaendelea kutoka kwenye tube ya neural ya anterior, kamba ya mgongo inakua kutoka kwenye tube ya nyuma ya neural. Hata hivyo, muundo wake haukutofautiana na mpangilio wa msingi wa tube ya neural. Ni kamba ndefu, moja kwa moja na nafasi ndogo, mashimo chini katikati. Bomba la neural linaelezwa kwa suala la anterior dhidi ya sehemu za nyuma, lakini pia ina mwelekeo wa dorsal-ventral. Kama tube ya neural inatenganisha kutoka kwa ectoderm yote, upande wa karibu zaidi na uso ni dorsal, na upande wa kina ni mviringo.
Kama kamba ya mgongo inavyoendelea, seli zinazounda ukuta wa tube ya neural huenea na kutofautisha ndani ya neurons na glia ya kamba ya mgongo. Tishu za dorsal zitahusishwa na kazi za hisia, na tishu za mviringo zitahusishwa na kazi za magari.
Kuhusiana na Maendeleo ya Embryonic kwa ubongo wa Watu wazima
Maendeleo ya Embryonic yanaweza kusaidia kuelewa muundo wa ubongo wa watu wazima kwa sababu huanzisha mfumo ambao miundo ngumu zaidi inaweza kujengwa. Kwanza, tube ya neural huanzisha mwelekeo wa anterior-posterior wa mfumo wa neva, unaoitwa neuraxis. Mfumo wa neva wa embryonic katika wanyama wa wanyama unaweza kusema kuwa na utaratibu wa kawaida. Wanadamu (na nyasi nyingine, kwa kiwango fulani) hufanya hili ngumu kwa kusimama na kutembea kwa miguu miwili. Mwelekeo wa anterior-posterior wa neuraxis hufunika mwelekeo bora wa mwili. Hata hivyo, kuna pembe kubwa kati ya shina la ubongo na forebrain, ambayo inaitwa flexure ya cephalic. Kwa sababu hii, neuraxis huanza katika nafasi duni - mwisho wa kamba ya mgongo-na kuishia katika nafasi ya anterior, mbele ya cerebrum. Ikiwa hii inachanganya, fikiria tu mnyama mwenye umri wa miaka minne amesimama juu ya miguu miwili. Bila kubadilika katika shina la ubongo, na juu ya shingo, mnyama huyo angekuwa akiangalia moja kwa moja badala ya moja kwa moja mbele (Kielelezo 13.4).
Kwa muhtasari, viungo vya msingi husaidia kuanzisha mikoa ya msingi ya mfumo wa neva: forebrain, midbrain, na hindbrain. Mgawanyiko huu ni muhimu katika hali fulani, lakini sio mikoa sawa. Midbrain ni ndogo ikilinganishwa na hindbrain na hasa forebrain. Vipande vya sekondari vinaendelea kuanzisha mikoa mikubwa ya mfumo wa neva wa watu wazima ambao utafuatiwa katika maandiko haya. Telencephalon ni cerebrum, ambayo ni sehemu kubwa ya ubongo wa binadamu. Diencephalon inaendelea kutajwa kwa jina hili la Kigiriki, kwa sababu hakuna neno bora zaidi kwa hilo (dia- = “kupitia”). Diencephalon ni kati ya cerebrum na wengine wa mfumo wa neva na inaweza kuelezewa kama eneo ambalo makadirio yote yanapaswa kupitisha kati ya cerebrum na kila kitu kingine. Shina la ubongo linajumuisha midbrain, pons, na medulla, ambayo yanahusiana na mesencephalon, metencephalon, na myelencephalon. Cerebellum, kuwa sehemu kubwa ya ubongo, inachukuliwa kuwa kanda tofauti. Jedwali 13.1 linaunganisha hatua tofauti za maendeleo kwa miundo ya watu wazima ya CNS.
Faida nyingine ya kuzingatia maendeleo ya embryonic ni kwamba uhusiano fulani ni dhahiri zaidi kwa sababu ya jinsi miundo hii ya watu wazima inavyohusiana. Retina, ambayo ilianza kama sehemu ya diencephalon, kimsingi imeunganishwa na diencephalon. Macho ni duni tu kwa sehemu ya anterior-zaidi ya cerebrum, lakini ujasiri wa optic unarudi kwenye thalamus kama njia ya optic, na matawi katika eneo la hypothalamus. Pia kuna uhusiano wa njia ya optic kwa midbrain, lakini mesencephalon iko karibu na diencephalon, hivyo si vigumu kufikiria. Cerebellum hutoka nje ya metencephalon, na uhusiano wake mkubwa wa suala nyeupe ni kwa pons, pia kutoka kwa metencephalon. Kuna uhusiano kati ya cerebellum na medulla na midbrain, ambayo ni miundo ya karibu katika hatua ya sekondari ya maendeleo ya vesicle. Katika ubongo wa watu wazima, cerebellum inaonekana karibu na cerebrum, lakini hakuna uhusiano wa moja kwa moja kati yao.
Kipengele kingine cha miundo ya CNS ya watu wazima ambayo inahusiana na maendeleo ya embryonic ni ventricles-nafasi wazi ndani ya CNS ambapo maji ya cerebrospinal huzunguka. Wao ni mabaki ya kituo cha mashimo ya tube ya neural. Ventricles nne na nafasi tubular zinazohusiana nao zinaweza kuunganishwa kwenye kituo cha mashimo cha ubongo wa embryonic (tazama Jedwali 13.1).
| Neural tube | Hatua ya msingi ya vesicle | Hatua ya sekondari ya vesic | Miundo ya watu wazima | Ventricles |
|---|---|---|---|---|
| Anterior neural tube | Prosencephalon | Telencephalon | Cerebrum | Ventricles ya baadaye |
| Anterior neural tube | Prosencephalon | Diencephalon | Diencephalon | Ventricle ya tatu |
| Anterior neural tube | Mesencephalon | Mesencephalon | Ubongo Midbrain | Maji ya ubongo |
| Anterior neural tube | Rhombencephalon | Metencephalon | Pons cerebellum | Ventricle ya nne |
| Anterior neural tube | Rhombencephalon | Myelencephalon | Medulla | Ventricle ya nne |
| Posterior neural tube | Kamba ya mgongo | Mfereji wa kati |
Matatizo ya...
Mfumo wa neva
Uundaji wa mapema wa mfumo wa neva unategemea malezi ya tube ya neural. Groove huunda kando ya uso wa dorsal wa kiinitete, ambayo inakuwa zaidi mpaka mipaka yake itakutana na kufungwa ili kuunda tube. Ikiwa hii inashindwa kutokea, hasa katika eneo la nyuma ambako kamba ya mgongo inaunda, kasoro ya maendeleo inayoitwa spina bifida hutokea. Kufunga kwa tube ya neural ni muhimu kwa zaidi ya malezi sahihi ya mfumo wa neva. Tissue zinazozunguka zinategemea maendeleo sahihi ya tube. Tishu zinazojumuisha zinazozunguka CNS zinaweza kuhusishwa pia.
Kuna madarasa matatu ya ugonjwa huu: occulta, meningocele, na myelomeningocele (Kielelezo 13.5). Aina ya kwanza, spina bifida occulta, ni kali zaidi kwa sababu mifupa ya uti wa mgongo haizunguka kikamilifu kamba ya mgongo, lakini kamba ya mgongo yenyewe haiathiriwa. Hakuna tofauti za kazi zinaweza kutambuliwa, ni nini neno occulta linamaanisha; ni siri spina bifida. Aina nyingine mbili zote mbili zinahusisha malezi ya kifua-kifuko kilichojaa majimaji ya tishu zinazojumuisha ambazo hufunika uti wa mgongo unaoitwa meninges. “Meningocele” inamaanisha kwamba meninges hujitokeza kupitia safu ya mgongo lakini neva haziwezi kuhusika na dalili chache zipo, ingawa matatizo yanaweza kutokea baadaye maishani. “Myelomeningocele” inamaanisha kwamba meninges hujitokeza na mishipa ya mgongo huhusishwa, na hivyo dalili kali za neva zinaweza kuwepo.
Mara nyingi upasuaji wa kufunga ufunguzi au kuondoa cyst ni muhimu. Mapema kwamba upasuaji unaweza kufanywa, ni bora nafasi za kudhibiti au kuzuia uharibifu zaidi au maambukizi wakati wa ufunguzi. Kwa watoto wengi wenye meningocele, upasuaji utapunguza maumivu, ingawa wanaweza kupata hasara fulani ya kazi. Kwa sababu aina ya myelomeningocele ya spina bifida inahusisha uharibifu mkubwa zaidi kwa tishu za neva, uharibifu wa neva unaweza kuendelea, lakini dalili zinaweza kushughulikiwa mara nyingi. Matatizo ya kamba ya mgongo yanaweza kuwasilisha baadaye katika maisha, lakini matarajio ya jumla ya maisha hayatapunguzwa.
Interactive Link
Tazama video hii ili ujifunze kuhusu suala nyeupe katika cerebrum inayoendelea wakati wa utoto na ujana. Hii ni kipande cha picha za MRI zilizochukuliwa kwa akili za watu wenye umri wa miaka 5 hadi umri wa miaka 20, kuonyesha jinsi mabadiliko ya cerebrum. Kama rangi inabadilika kwa bluu, uwiano wa suala la kijivu na suala nyeupe hubadilika. Maneno ya video yanayafafanua kama “jambo lisilo na rangi ya kijivu,” ambalo ni njia nyingine ya kusema “jambo lenye rangi nyeupe zaidi.” Ikiwa ubongo haujamaliza kuendeleza hadi umri wa miaka 20, je, vijana wanaweza kuwajibika kwa kutenda vibaya?