Download
1 / 31
310 likes | 334 Views
Neural Development. Neural Development. General trends in Neurogenesis: Example from the development of the cerebral cortex: Differentiation, Migration, Path finding and Synaptogenesis. 2. Molecular signals and activity dependent signaling: Cell-Cell contact Cell-Matrix contact
E N D
Neural Development Golan H. 2010
Neural Development • General trends in Neurogenesis: Example from • the development of the cerebral cortex: • Differentiation, Migration, Path finding and Synaptogenesis. • 2. Molecular signals and activity dependent signaling: • Cell-Cell contact • Cell-Matrix contact • Binding of diffusible factors (attraction-repulsion) • 3. Cell-Cell signal transmission: Electrical and chemical synapses. • 4. Genes vs. environment. Golan H. 2010
“Vision depends critically on the right number of cells, the right ratio of cell types, and the right distribution of cells across the surface of the retina”. Walls, 1942. Golan H. 2010
התפתחות מוחית בעובר מעגלים תפקודיים במוח תנועה תחושה ראיה 100,000,000,000 תאי עצב פי 10-50 תאי גליה כל תא יוצר כ 10,000 קשרים עם תאים אחרים (סינפסות) Golan H. 2010
Neuronal plate Neuronal tube First stage:Neurolation Golan H. 2010 יצירת הצינור העיצבי – במהלך חודשיים ראשונים להריון
Second stage: Histogenesis מהצינור העיצבי מתפתחות 5 שלפוחיות Golan H. 2010
שלב זה כולל: • חלוקת תאים • התמיינות • נדידה • מציאת אתר מטרה לעצבוב על ידי אקסונים • יצירת סינפסות ובמקביל – התפתחות עץ דנדריטי • תמותת תאים (התפתחותית) Golan H. 2010
בתהליך ההתפתחות מעורבים: • המטען התורשתי • השפעת סביבה השפעת הסביבה נעשית באמצעות: רמזים מולקולריים פעילות חשמלית Golan H. 2010
Cortical development : : : : : : : Pia Radial Glia Pia Pia : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : . : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : . : : CR VZ Pia VZ Golan H. 2010
Cortical development Neurons migration Golan H. 2010 Cooper, TINS, 2008
Cortical development Golan H. 2010 Cooper, TINS, 2008
Cortical development Golan H. 2010
כיצד יודע התא לאן עליו לצמוח? עם איזה תא עליו ליצור קשר?? Golan H. 2010
רמזים מולקולריים המופרשים על-ידי התאים או נמצאים על גבי התאים מכוונים את הצמיחה. Golan H. 2010
רמזים מולקולריים שייכים למספר "משפחות של מולקולות": • פקטורים נוירוטרופים • מולקולות אדהזיה Golan H. 2010
Environmental effect on Progenitor cells: Cell-Cell contact (CAM) Cell-Matrix contact (Integrins) Binding of diffusible factors to cellular receptors Golan H. 2010
Contact attraction Contact repulsion Chemo-attraction Chemo-repulsion Golan H. 2010
Growth cone filopodia– Axon (presynaptic terminal) Dendritic filopodia – Dendrite (PSD) Golan H. 2010
Growth cones path finding Repulsion Attraction Neurotrophic Factors determines growth direction Golan H. 2010
Growth cones path finding Golan H. 2010
Chemo-attraction Chemo-repulsion תלות במטבוליטים בסביבה: פעילות חשמלית, cAMP, cGMP, Ca קבוצה 1: מגיבים ל cAMP : Ach, BDNF (trk B), Netrin I, MAG קבוצה 2: מגיבים ל cGMP : NT-3 (trk C), sema3A, slit Golan H. 2010
Golan H. 2010 Goodmand and Tessier-Lavigne, 1996
Golan H. 2010 Goodmand and Tessier-Lavigne, 1996
Golan H. 2010 Goodmand and Tessier-Lavigne, 1996
The Slit ligand and Roundabout (Robo) receptors • Ligand/receptor system that contribute to proper conectivity in both the vertebrate and invertebrate nervous systems. • Influence neuronal and mesodermal cell migration. Golan H. 2010
Figure 2 Golan H. 2010 Cell Dev. Biol. 2006. 22:651–75
Robo & slit Golan H. 2010
סיכום - אסטרטגיה של צימוח: צימוח בסגמנטים – saltatory growth נקודות החלטה choice points – צימוח על גבי ראשונים – pioneers and followers רמזים סביבתיים – push and pull Golan H. 2010
Neuronal Circuit Establishment Molecular cues Neurothropic factors, adhesion molecules, chemoattractants, Chemorepulsive….. Activity dependent development Spontaneous – network establishments. Evoke- strengthen of functional networks and elimination of unfunctional connections. Golan H. 2010
