RAZVOJ SREDIŠNJEG ŽIVČANOG SUSTAVA

Neuralna ploča - neuralna cijev (osnova središnjeg živčanog sustava)Neuralni greben (osnova perifernog živčanog sustava)

Neuroporus cranialis (zatvara se 25. dan)Nauroporus caudalis (27.dan)

Primarni moždani mjehurići:- prosencephalon - mesencephalon - rhombencephalon

Nastaju 2 pregiba (vratni i moždani).

U 5. tjednu daljnje podjele:Prosencephalon se podijeli u telencephalon (polutke) i diencephalon (očni mjehurići, neurohipofiza).Rhombencephalon se podijeli na metencephalon (most i mali mozak)i myelencephalon (produžena moždina), koje odvaja mosni pregib.

Moždane komore:4. u rombencefalonu3. u diencefalonulateralne u polutkamaAqueductus mesencephali umezencefalonu

Razvoj moždanih polutki, brazda (sulci),vijuga (gyri) i pukotina (fissurae)

- 26 tjedana

- 35 tjedana

- novorođenče

Histološka diferencijacija neuralne cijevi

NEUROEPITELNeuroblasti:- apolarni- bipolarni- pseudounipolarni - multipolarni

Glioblasti:- astrociti- oligodendrociti- ependimske stanice

Mikroglija

Razvoj kralježnične moždine

Ventrikularna zonaIntermedijalna zona (siva tvar)Marginalna zona (bijela tvar)

Bazalna ploča/rog (motoričko područje)Krilna ploča/rog (osjetno područje)Intermedijalni rog (simpatički neuroni)Krovna ploča i ploča dna (sadržavaju samo živčana vlakna)

Razvoj perifernog živčanog sustava

Razvoj perifernogživčanog sustava (stanice neuralnog grebena):- spinalni gangliji- simpatički gangliji- prevertebralni gan.- moždina nadbubr.ž.- intramuralni gangliji- melanociti

Le Dourain NM. J Neurobiol 1993; 24: 146-161.

Teillet MA et al. Dev Biol 1987; 120: 329-347.

- stražnje polovice prethodnog somita čini rostralnih 20% SG - prednja polovica odgovarajućeg somita čini srednjih 30% SG- stražnja polovica odgovarajućeg somita čini kaudalnih 50% SG

Neuroni iz:

Teillet MA et al. Dev Biol 1987; 120: 329-347.

DermatomDermatompodručje kože koje područje kože koje inervira jedan par inervira jedan par dorzalnih korjenovadorzalnih korjenova

Anomalije mozga (3% poroda), najveći broj je posljedica nezatvaranjakranijalnog neuroporusa.NTD (neural tube defects) = uzrok genski + čimbenici okoliša. Posljedicaporemećaja u samom mozgu ili okolnim organima (npr. lubanja).a) Poremećaj histogeneze (8-16. tj) – virusi ili zračenje, teška duševna zaostalost.b) Koštani poremećaji (najčešće zatiljna kost) praćeni hernijacijom mozga

B.Meningocele; C Meningoencephalocele; D.Meningohydroencephalocele

Malformacije neuralne cijeviNepravilno zatvaranje neuralnih naboraSpina bifida occultaSpina bifida + meningoceleSpina bifida + meningomyeloceleSpina bif. + myeloschisis

Zaštita = davanje folne kiseline

Anencephalus (1/1000 poroda)Izostanak zatvaranje prednjeg neuroporusa, nedostaju kosti lubanjskog svoda. Smrt nakon nakoliko sati Anencephalus + spina bifida (craniorachischisis)

Microcephalus - smanjen svod lubanje zbog zaostajenja u razvoju mozga. Hydrocephalus - nakupljanje cerebrospinalne tekućine u komorama, nastaje pritisak na mozak i kosti lubanje

ŽIVČANO TKIVO

Živčano tkivo služi za prijenos živčanih podržaja. Na vanjske podražaje reagira promjenom električnog potencijala stanične membrane.Živčano tkivo = živčane stanice (neuroni) + glija stanice (neuroglija).Podražljivost = sposobnost odgovora na kemijski ili fizikalni podražaj pojavom živčanog impulsa.

NEURONI - primaju, prenose i obrađuju podražaje. Većina neurona ima perikarion (trofičko središte), nastavke dendrite (primaju podržaje) i neurit ili akson (stvara i provodi podražaj).Perikarion sadrži veliku eukromatsku jezgru s dobro vidljivom jezgricom, HER (Nisslova tjelešca), Golgijev kompleks, mitohondrije, neurofilamente i mikrotubule, a ponekad i lipofuscin i melanin.Dendriti su razgranjeni nastavci koji povećavaju površinu za primanje podražaja.Neurit ili akson je cilindrični nastavak živčane stanice specijaliziran za stvaranje i provođenje podražaja. Polazi od aksonskog brežuljka koji ne sadrži HER. Stanična membrana naziva se aksolema a sadržaj aksoplazma.

GRAĐA NEURONA

NEURON - ULTRASTRUKTURNA GRAĐA

VRSTE NEURONA:1. Prema veličini i obliku: multipolarni, bipolarni, pseudounipolarni.

2. Prema funkciji: motorički (eferentni), osjetni (aferentni), interneuroni

SINAPSE: dodirna mjesta jednog aksona s dendritima, perikarionom ili aksonom drugog neurona. Sastoje se od presinaptičke membrane,sinaptičke pukotine i postsinaptičke membrane.

Vrste sinapsi: kemijske (neurotransmiteri), električne (nexusi).

Ekscitirajuće sinapse: uzrokuju pojavu akcijskog potencijala.Inhibirajuće sinapse: inhibiraju pojavu akcijskog potencijala.

NEUROGLIJA - stanice pridružene neuronima koje imaju potpornu, hranidbenu i obrambenu ulogu te stvaraju izolaciju (mijelin)Vrste neuroglije:- Astrociti- Oligodendrociti- Mikroglija

1/ Astrociti (dugokraki, kratkokraki, mješoviti) - stvaraju perivaskularne nožice (barijera krv-mozak), stvaraju ožiljke.

MOŽDANE BARIJERE

Oligodendrociti - sudjeluju u mijelinizaciji CNS-a.

Mikroglija - sudjeluju u obrani organizma

Ependimske stanice - iznutra oblažu neuralnu cijev

PODJELA ŽIVČANOG SUSTAVA:I/ Centralni živčani sustav- veliki i mali mozak, kralježnična moždina. CNS izgrađuju siva tvar (neuroni + tijela i nastavci neuroglije) ibijela tvar (samo tijela i nastavci neuroglije).

II/ Periferni živčani sustav.

Periferni živčani sustav čine živci i gangliji

Gangliji

TRANSPORT KROZ AKSON NEURONA

PERIFERNI ŽIVAC

ŽIVČANA VLAKNA sastoje se od aksona i njegovih ovojnica.Ovojnice u PNS-u čine Schwanove stanice, a u CNS-u oligodendrociti.a) Mijelinizirana (bijela) vlakna = jedan akson je okružen mijelinskom ovojnicom (mnogo slojeva modificiranih staničnih membrana Schwanovih stanica) i Schwanovom ovojnicom (preostala citoplazma Schwanove stanice).

ŽIVCI su snopovi živčanih vlakana uloženih u vezivno tkivo (epineurium, perineurium, endoneurium)

A-beta fibersA-delta fibersC fibers

Sadrži: - osjetna vlakna - motorna vlakna - simpatička postganglijska vlakna

Sastav perifernog živca

Nemijlinizirana vlakna - nekoliko aksona je uloženo u Schwanovu stanicu

AA

Electrophysiology: Cell Types

AC

Electrophysiological parameters that can be examined during intracellular recordings include resting membrane potential (RMP), conduction velocity (CV), action potential (AP) characteristics, refractory interval, H-current, rheobase and voltage threshold, following frequency and input resistance.

Relation between CV and APD95% in injured and control DRG neurons

0

1

2

3

4

5

6

7

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0

CV (m/s)

AP

dur

atio

n (a

t 95

%)

ms

Acute

0

1

2

3

4

5

6

7

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0

CV (m/s)

AP

dur

atio

n (a

t 95

%)

ms

Acute L4

0

1

2

3

4

5

6

7

0.0 5.0 10.0 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0

CV (m/s)

AP

dur

atio

n (a

t 95

%)

ms

Acute L4 L5

SETUP FOR INTRACELLULAR RECORDINGS

Schematic diagram of the intracellular experimental setup

• Potencijal mirovanja

• razlika između vanjskog pozitivnog i unutarnjeg negativnog naboja

• Akcijski potencijal = provođenje živčanog impulsa aksonima, temelji se na depolarizaciji stanične membrane.

SETUP FOR PATCH CLAMP TECHNIQUE

Recording chamber mounted on microscope

Glass pipette

Drops ofcell suspension

SETUP FOR PATCH CLAMP TECHNIQUE

CELL ATTACHED PATCH: When the pipette touches the cell membrane and forms a high resistance seal (~1GOhm), you are in the "cell attached" recording configuration.  You do this before making the "whole cell" recording.

WHOLE CELL RECORDING: When you apply suction to the back of the pipette to break the cell membrane, you enter the "whole cell" recording mode.  In this configuration the pipette solution and the cell interior become contiguous.

CELL-FREE INSIDE-OUT PATCH: Pulling back the micropipette pinches of a vesicle of cell membrane within the micropipette tip. Brief exposure to the air disrupts the outer part of the vesicle.

CELL-FREE OUTSIDE-OUT PATCH: Pulling of the micropipette forms an attenuated connection with the cell, which seals and pinches off to form the outside-out patch

Measuring ion channel current using patch clamp technique

Patch clamp using the voltage-clamp configuration

CELL

PIPETTE

PIPETTE

PIPETTE

ATTACHRUPTURE

Control membrane potentialControl membrane potential

Measure channelcurrent

MOŽDANE OVOJNICE

AUTONOMNI ŽIVČANI SUSTAVpojedine aktivnosti tijela prilagođava održavanju trajnog unutrašnjeg okoliša (homeostaze).Prvi neuron autonomnog lancaleži u CNS-u (preganglijskavlakna). Drugi neuron leži u gangliju PNS-a a njegovi nastavci dosežu efektorni organ (postganglijska vlakna).

Degeneracija iregeneracijaperifernog živca

ALZHEIMEROVA BOLEST

LUMBALNA PUNKCIJA

A-δ and C fibers after bifurcating at the point of entry into Lissauer's tractThe small-diameter fibers penetrate the spinal gray matter and terminate in the superficial dorsal horn (laminae I and II), and the A-δ nociceptors and C visceral afferents also terminate in lamina V. The terminal axons of both types of small-diameter primary afferents are close and have a longitudinal orientation extending for several millimeters in laminae I and II, contacting hundreds of spinal neurons