신경계의 구성과 발생.

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1 신경계의 구성과 발생

2 대뇌 겉질 신경세포 : 210억 개 이상 말이집 신경섬유: 150,00km 이상 감각, 움직임, 정신처리과정은 신경계 내의 세포들 간에 화학적 전기적 상호작용으로 이루어짐 거대한 회로망 신경계 세포의 종류: 아교세포/신경세포

3 뇌의 영상

4 뇌  1000 억개의 세포 뇌 속 연접의 수  10¹⁵ 신경세포 (neuron)  신경계를 구성하는 구조적, 기능적 단위 1) 신경세포체 ( cell body) 2) 가지돌기 (dendrite) 3) 축삭 ( axon)  신경섬유 (nerve fiber) 신경섬유 1) nerve tract 2) nerve 신경세포체 1) nucleus 2) ganglion

5 회색질(gray matter) 백색질(white matter) 말이집(myelin)

6 신경세포(Neuron)

7 신경세포

8 신경세포

9 축삭운반

10 신경세포체 핵: 조절 중추, 신경세포 대사활동에 관여 미토콘드리아: ATP 합성
세포질세망(Endoplasmic reticulum: ER) : 단백질합성과 수송(거친 세망), 지방합성과 수종 (부드러운 세망) 리보솜: 단백질 합성, 신경전달물질합성(거친세망 에 부착된 리보솜) 골지체: 신경전달물질을 저장

11 가쪽면에서 바라본 신경계 영역

12 신경계통 말초신경  1) 12쌍의 뇌신경 2) 31 쌍의 척수신경 말초신경  1) 몸 신경 2) 자율신경 중추신경계 
1) 12쌍의 뇌신경 2) 31 쌍의 척수신경 말초신경  1) 몸 신경 2) 자율신경 중추신경계  1) 뇌 ( medulla oblongata, pons, midbrain, cerebellum, diencephalon, cerebral hemisphere) 2) 척수 (spinal cord)

13 신경계의 발생 발생 18일경 외배엽( ectoderm)이 두꺼워진 신경판( neural plate) → 발생 20일경 신경구(neural groove), 신경주름(neural fold) → 신경주름이 합쳐져서 신경관(neural tube) →중추신경계의 모체 (central nervous system) 신경능 (neural crest) → 말초신경계(peripheral nervous system), 자율신경계(automatic nervous system)의 모체 신경관 (neural tube) * 전신경공 → 대뇌(cerebrum) * 후신경근 → 척수 (spinal cord)

14 자궁에서의 발달단계 배아전(~ 2주) 배아 (2~8주) 태아 (8주 ~ 출생)

15 배아로부터 신경계 발생과정

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17 척수와 척수 신경의 발생 척수신경과 뇌신경은 신경능( neural crest)에서 발생한다. 신경관의 초기분화
1) 뇌실막층( ependymal layer) 2) 외투층( mantle layer) 3) 가장자리층( marginal layer) 기저판 (Basal plate) → 전각 (ventral horn) 익상판 ( alar plate) → 후각 (dorsal horn) 척추 갈림증 (spina bifida)  양쪽 척추궁(vertebral arch) 와 신경관 융합의 결손 1) 숨은 척추 갈림증 ( spina bifid occulta) 2) 낭성 척추 갈림증 (spina bifida cystica)

18 신경계형성 몸분절(체절, somite) 신경관 증식함에 따라 고랑이 생겨 척수 앞뒤로 분 리
앞-안쪽 부분(뼈분절, sclerotome) 뒤-안쪽 부분(근육분절, myotome) 가쪽 부분(피부분절, dermartome) 신경관 증식함에 따라 고랑이 생겨 척수 앞뒤로 분 리 앞영역: 운동판(motor plate) 뒤영역: 연합판(association plate)

19 신경계 형성

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21 척수의 발생

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23 발달장애 신경관 결함 척추갈림증(spina bifida)

24 척추갈림증

25 뇌의 발생 신경관이 형성 된 후에 일차뇌포 1) 전뇌(prosencephalon) 2) 중뇌 (mesencephalon)
3) 능뇌(rhombencephalon) 복측굴곡 1) 중뇌 → 두부굴곡( cephalic flexure) 2) 능뇌와 척수 → 경부굴곡 (cervical flexure) 이차소포는 5개의 소포형성 1) 발생 5주경 전뇌 → 종뇌 ( telencephalon), 간뇌 (diencephalon) 2) 중뇌 3) 능뇌 → 후뇌 ( metencephalon), 숨뇌( myelencephalon)로 나뉘고 교뇌굴곡(pontine flexure)이 나타남

26 뇌의형성

27 뇌의형성

28 뇌의형성

29 뇌의 지지구조 수막(meninges) 경질막(dura meter) 거미막(arachnoid membrane)
연질막(pia meter)

30 뇌부분과 신경관과의 관계

31 뇌실계의 발생 끝뇌 → 측뇌실 ( lateral ventricle) 사이뇌 → 제 3 뇌실( 3rd ventricle)
중간뇌 → 중뇌수도관 ( cerebral aqueduct) 뒤뇌, 숨뇌 → 제 4 뇌실 ( 4th ventricle) 척수 → 중심관 ( central canal)

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33 Hydrocephalus

34 Hydrocephalus

35 세포수준의 발달 세포증식 이주 (방사 아교세포를 따라 올라감) 성장 목표세포까지 축삭 확장(성장뿔)
연접형성( 연접주머니, 신경전달물질 분비) 성숙하면 하나의 축삭이 하나의 신경섬유지배(다신경 지 배는 25주까지 사라짐) 말이집형성(태아 4개월 – 3세 말) 척수운동뿌리:1개월 말, 운동경로 2세 말 완성

36 세포수준의 발달 발달하는 동안 하나의 근육세포는 여러 축삭들의 지배를 받을 수 있으나, 다신경세포적 지배는 25주까지 사라지게 됨

37 세포수준의 발달 초기 발달에서는 뇌 부분의 발달 동안 형성되어진 세 포의 절반이 신경세포 사망(neuronal death)
발달하는 동안 목표세포에 여러 개의 축삭이 연접할 수 있으나, 성숙한 신경세포에서는 하나의 축삭만 남 겨두고 다른 축삭들을 사라짐 (발달하는 동안 하나의 근육세포는 여러 축삭들의 지배를 받을 수 있으나, 다 신경세포적 지배는 25주까지 사라지게 됨) 말이집형성 – 태아 4개월 ~ 3세말까지( 다른비율로 진 행, 척수 운동신경 뿌리는 약 1개월 말에 말이집 형성, 운동신경세포의 겉질에서 정보를 전달하는 신경로는 약 2세에 완성)

38 세포수준의 발달 성장뿔(growth cone)은 자신의 특성과 일치하는 화학적 유인체가 있는 영역으로 나아가서 목표세포와 연접을 형성

39 신경세포와 신경아교

40 신경세포 신경계통을 이루는 기본단위는 신경세포이다. → 정보전달기능 ( 다 른 조직과 구별되는 구조) 신경세포
1) 신경세포체( nerve cell body, soma) → 핵(nucleus)를 포함 한 다른 세포 소기관을 포함함 → 외부의 신호를 해석하고 처리 2) 가지돌기 ( dendrite ) → 다른 신경계로부터 정보를 받아들 임 3) 축삭( axon ) → 정보를 신경세포체에서 말단부위로 정 보를 전달 정방향전도, 역방향전도

41 신경세포

42 신경세포 신경의 전도 1) 연접( 시냅스 : synapse) → 신경과 신경이 만나는 것
2) 연접 전 뉴런 ( presynaptic neuron) 3) 연접 후 뉴런 ( postsynaptic neuron) 4) 연접공간 ( synaptic cleft) 5) 근육과 신경이 만나는 것 → junction 6) 수초 ( myelin sheath) 신경세포의 종류 1) 홑극 신경세포 ( unipolar neuron) 2) 두극 신경세포 ( bipolar neuron ) 3) 뭇극 신경세포 ( multipolar neuron) → 대다수의 신경세포

43 신경세포의 종류 돌기 수에 따라 1) 홑극 신경세포( unipolar neuron)  척수 신경절, 삼차 신경절
2) 두극 신경세포 ( bipolar neuron)  안뜰달팽이 신경, 안뜰신경절, 망막에 있는 두극 신경 세포 3) 뭇극신경세포 ( multipolar neuron)  대다수의 신경세포, 운동신경세포와 자율 신경절세포 축삭의 길이에 따라 1)긴 축삭뭇극신경세포 (Golgi type 1 neuron) 2)짧은 축삭 뭇극신경세포 (Golgi type 2 neuron) 기능에 따라 1) 감각신경세포 2) 운동신경세포 3)사이신경세포

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45 신경세포의 형태

46 신경세포 연접의 종류 1) 축삭 수상돌기 연접 (axodendritic synapse)
2) 축삭 세포체 연접 ( axosomatic synapse) 3) 축삭 축삭 연접 (axoaxonic synapse) 운동신경세포 1) 위운동신경세포 ( upper motor neuron) → 대뇌운동 겉질에서부터 뇌줄기나 척수의 아래운동세포까지 연결하는 신경세포 2) 아래운동신경세포 ( lower motor neuron) → 척수의 앞뿔이 나 뇌줄기에서 근육까지 연결하는 신경세포

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48 신경아교 아교세포의 형태 큰아교세포(macroglia) 미세아교세포(microglia) 별아교세포 Astrocytes
희소돌기세포 Oligodendrocites 신경집세포 Schwarm cells 미세아교세포(microglia)

49 신경아교 뉴런 (neuron) → 주연 신경아교세포 (neuroglia) → 조연과 같은 역할, 뉴런을 지지, 절연체 역 할( 손상 → 다발성경화증), 뉴런에 영향을 공급, 손상된 뉴런을 처리, 뇌 혈관 장벽 중추신경계의 신경아교세포 1) 별아교세포 ( astrocyte) → 가장 큰 세포, 신경세포의 신진 대사에 관여, 혈액뇌장벽( blood – brain barrier, BBB) 2) 희소돌기아세포 ( oligodendrocyte) → 신경섬유의 말이집 형성에 관여(myelination) 3) 미세아교세포 (microglia) → 포식작용 4) 뇌실막세포(ependymal cell) → 뇌의 뇌실과 척수의 중심관 의 내강표면을 덮고 있는 상피세포의 일종 말초신경계의 신경아교세포 → 신경집세포 (schwann cell)은 말초신경 의 말이집형성에 관여

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51 별아교세포 신경세포와 모세혈관 연결 영양분 공급

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53 말초신경말이집탈락

54 중추신경계 말이집탈락

55 신경연접 신경세포와 근육으로의 정보 전달은 연접을 통한 간접적인 방법으로 이루어짐
신경세포와 근육으로의 정보 전달은 연접을 통한 간접적인 방법으로 이루어짐 가시돌기가시(dendrite spine) → 학습과 성장에 영향 연접부위의 구성 1) 연접이전막( presynaptic membrane) → 연접 단추 ( synaptic button), 연접주머니( synaptic vesicles) 2) 연접이후막 (postsynaptic membrane) → 수용기( receptor) 3) 연접틈새 (synaptic cleft) 신경전달물질 Acetylcho-line(Ach), gamma-amino-butyric acid(GABA), norepinephrine(NE), dopamine( DA) 칼슘이온의 농도와 신경충동에 의한 연접주머니의 수와 비례 한다.

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