第二节　前脑形成期

一、脑泡的形成及发育

早在神经管前孔尚未闭合时，神经管前端便已经开始膨大，当神经管完全闭合，便可以看到头端三个分界明显、体积膨大的部分，即三个初级脑泡（primary brain vesicle），分别为前脑泡（forebrain/prosencephalon vesicle）、中脑泡（midbrain/mesencephalon vesicle）、后脑泡又称菱脑泡（hindbrain/rhombencephalon vesicle）（图1-3）。此时的神经管不再是笔直的，而呈现两个凸向背侧的弯曲，一个位于将来脊髓与脑交界处名为颈曲（cervical flexure），一个位于中脑处名为中脑曲（mesencephalic flexure）。

初级脑泡进一步发育形成5个次级脑泡，分别是由前脑泡发育而来的端脑泡（telencephalon vesicle）和间脑泡（diencephalon vesicle），端脑泡发育迅速，很快便完全遮盖住间脑泡，它们最终发育为端脑和间脑；中脑泡没有继续分化，最终发育为中脑，而菱脑泡进一步发育为后脑泡和末脑泡，并最终发育为脑桥、延髓及小脑。在5个次级脑泡形成期，由于前脑泡及菱脑泡扩大更为明显，便出现另一个凸向腹侧的，位于菱脑泡处的弯曲称为桥曲（pontine flexure）。桥曲的出现使菱脑的顶壁变薄而侧壁的翼板和基板则向外敞开而构成第四脑室（图1-4）。

二、前脑的形成和发育

神经系统继续发育，前脑泡的头端向两侧膨大，形成左右两个次级脑泡，即端脑泡（telencephalic vesicles），端脑泡最终发育为端脑，由左右两个大脑半球组成（图1-5）。两对端脑泡间没有膨出的部分为间脑泡，最终发育为丘脑、丘脑下部等结构，其内腔成为第Ⅲ脑室。间脑泡的两侧发育出视泡（optic vesicles），视泡进一步发育成视柄和视杯结构，并最终演化为人体的视觉神经和视网膜。

这一阶段的端脑泡主要经历了四个方面的重要发育：①端脑泡迅速膨胀；②端脑泡的头端腹侧伸出另外一对脑泡，进一步发育成嗅球及参与嗅觉的相关大脑结构；③端脑泡的细胞开始分化，并形成多种结构；④大脑白质开始发育，并与端脑建立神经联系。

胚胎第5周，由于神经细胞的快速增殖，端脑泡迅速膨大，其顶壁及外侧壁变薄并向两侧延伸形成两大脑半球，其内腔成为侧脑室。端脑泡的内侧壁增厚，以后发育成基底神经节。端脑泡前端称为终板，由于两大脑半球的迅速发育而陷入两半球之间。两原始大脑半球继续增长时其后部向后下而构成枕叶及颞叶，其内腔则成为侧脑室后角及下角。前脑神经元迅速发育，伸出轴突与神经系统的其他部分建立联系。这些轴突聚集成为三个主要的白质结构：皮层白质、胼胝体和内囊。皮层白质包含了所有皮层神经元的传入和传出神经突起；胼胝体与皮层白质相连续并形成一个联结左右大脑半球的轴突通路；内囊也与皮层白质相连，连接皮层与脑干和丘脑（图1-6）。

三、中脑的形成和发育

中脑泡是三个原始脑泡中变化最小的部分，由于相邻的大脑半球及小脑的迅速发育，中脑被覆盖于其中。中脑的基板增厚形成被盖（tegmentum），基板的部分神经细胞集中构成一般躯体的传出神经核，上部为动眼神经核，下部为滑车神经核，在动眼神经核外侧部分基板细胞集合成为动眼神经副核。中脑泡的翼板在7～8周时开始增厚，部分细胞移行向背侧进入顶板，形成两条纵行隆起的丘板（colliculur plate），第8周时丘板分化形成两对隆起即上丘及下丘，合称顶盖（tectum）或四叠体，翼板另外一部分细胞向腹侧移行，有学者认为这部分细胞可能最后成为红核及黑质，但另外一些学者则认为红核及黑质可能来自基板或直接由原位分化。随着大脑皮质的发育，发自大脑皮质的下行纤维包括锥体束及皮质-脑桥束穿经中脑腹侧而形成两侧隆起的大脑脚。基板与翼板发育的同时，中脑室腔逐渐变窄而成为连接第Ⅲ、第Ⅳ脑室的中脑水管（图1-7）。

四、后脑/菱脑的形成和发育

后脑泡最终发育为小脑、脑桥和延髓三个结构，其中小脑和脑桥由后脑泡的头端发育而来，而延髓由后脑泡的尾端发育而来。后脑泡的中空部分发育为第Ⅳ脑室，与中脑水管相连。在初级三脑泡阶段，后脑泡的头端仍然是简单的管状结构，随着发育的进行，后脑泡背外侧侧壁增生形成菱唇（rohombic lips），菱唇在头端逐渐向中线靠拢成为小脑板（cerebellar plate）。12周时小脑板两侧膨大成为小脑半球，中线部位则较窄小而成为蚓部，第2个月小脑发育迅速，至第4个月表面出现明显的沟裂。后脑泡的腹侧侧壁增殖分化，最终形成脑桥。

后脑泡尾端变化不大，发育成延髓。发育的过程首先是后脑泡尾端管壁的腹侧和旁侧增殖膨大，同时管壁的背侧变薄，仅有一次非神经细胞覆盖。后脑泡尾端腹侧的表面凸出两条白质神经束（图1-8）。

（郝悦）

参考文献

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2.Yang H，Wang J，Wang F，Liu X，Chen H，Duan W，Qu T.Dopaminergic Neuronal Differentiation from the Forebrain-Derived Human Neural Stem Cells Induced in Cultures by Using a Combination of BMP-7 and Pramipexole with Growth Factors.Front Neural Circuits，2016，10：29.

3.Valente MM，Allen M，Bortolotto V，Lim ST，Conant K，Grilli M. The MMP-1/PAR-1 Axis Enhances Proliferation and Neuronal Differentiation of Adult Hippocampal Neural Progenitor Cells. Neural Plast，2015，2015：646595.