3. Эмбриогенез нервной системы.

3.1. Понятие и этапы эмбриогенеза.

Эмбриогенез (греч. embryon - зародыш, genesis - развитие) - ранний период индивидуального развития организма от момента оплодотворения (зачатия) до рождения, является начальным этапом онтогенеза (греч. ontos - существо, genesis - развитие), процесса индивидуального развития организма от зачатия до смерти.

Развитие любого организма начинается в результате слияния двух половых клеток (гамет), мужской и женской. Все клетки тела, несмотря на различия в строении и выполняемых функциях, объединяет одно - единая генетическая информация, хранящаяся в ядре каждой клетки, единый двойной набор хромосом (кроме узкоспециализированных клеток крови - эритроцитов, которые не имеют ядра). То есть, все соматические (сома - тело) клетки диплоидны и содержат двойной набор хромосом - 2 n, и лишь половые клетки (гаметы), формирующиеся в специализированных половых железах (семенниках и яичниках), содержат одинарный набор хромосом - 1 n.

При слиянии половых клеток образуется клетка - зигота, в которой восстанавливается двойной набор хромосом. Напомним, что в ядре клетки человека содержится 46 хромосом, соответственно половые клетки имеют 23 хромосомы

гаметы

зигота

Образовавшаяся зигота начинает делиться. I этап деления зиготы называется дроблением (рис. 1), в результате которого образуется многоклеточная структура морула (тутовая ягода). Цитоплазма распределяется между клетками неравномерно, клетки нижней половины морулы крупнее, чем верхней. По объему морула сравнима с объемом зиготы.

морула - I этап дробления

Рис 1.

Н а II этапе деления, в результате перераспределения клеток, образуется однослойный зародыш - бластула (рис. 2), состоящий из одного слоя клеток и полости (бластоцель). Клетки бластулы различаются между собой по размерам.

Бластула - II этап деления

Рис. 2

На III этапе, клетки нижнего полюса как бы впячиваются (инвагинируют) вовнутрь (рис. 3), и образуется двухслойный зародыш - гаструла (рис. 4), состоящий из наружного слоя клеток - эктодермы и внутреннего слоя клеток - энтодермы.

Инвагинация Гаструла

Рис. 3. Рис. 4.

Очень скоро, между I и II слоями клеток формируется, в результате деления клеток, еще один слой клеток, средний - мезодерма, и зародыш становится трехслойным. На этом завершается стадия гаструлы.

Из этих трех слоев клеток (их называют зародышевыми слоями) формируются ткани и органы будущего организма. Из эктодермы развивается покровная и нервная ткань, из мезодермы - скелет, мышцы, кровеносная система, половые органы, органы выделения, из энтодермы - органы дыхания, питания, печень, поджелудочная железа. Многие органы формируются из нескольких зародышевых слоев.

3.2. Эмбриогенез нервной системы.

На ранних этапах органогенеза происходит формирование нервной системы, эта стадия развития зародыша называется нейрулой.

На ранней стадии развития зародыша в эктодерме, покрывающей его спинную сторону, образуется впадина, тянущаяся по средней линии вдоль всего зародыша - это будущая нервная пластинка. Постепенно эктодермальные клетки, из которых состоит нервная пластинка, опускается глубже, формируя нервный желобок. Края его приподнимаются, образуя нервные валики, которые затем срастаются, и желобок превращается в нервную трубку, лежащую под поверхностью эктодермы. Эта трубка тянется от головы до хвоста развивающегося зародыша. На головном конце стенки трубки утолщаются, и из них развивается головной мозг. Остальная часть трубки до самого хвостового конца превращается в спинной мозг. Эктодермальные клетки стенки трубки по обе ее стороны дают начало нервным клеткам - нейронам и поддерживающим их клеткам-спутникам - глии (нейроглии).

По всей длине нервной трубки от области слияния краев нервных валиков обособляются небольшие массы нервной ткани, располагающиеся вдоль нервной трубки по обе ее стороны - нервный гребень, из которого впоследствии формируются спинномозговые ганглии.

Клетки нервной трубки и нервного гребешка составляют нейроэктодерму. Нервный гребень участвует в образовании периферической нервной системы, из нейроэктодермы нервной трубки развивается центральная нервная система (ЦНС).