CNS histologi - MED3 (2017) Espen Hartveit Institutt for biomedisin

Transkript

1 CNS histologi - MED3 (2017) Espen Hartveit Institutt for biomedisin

2 Camillo Golgi ( ) reazione nera (1873)

3 Santiago Ramón y Cajal ( )

4 Fridtjof Nansen ( ) Dr. avh. (Bergen 1887)

5 NEURONTEORIEN ( NEURONDOKTRINEN ) 1. Neuronet er den fundamentale strukturelle og funksjonelle enhet i nervesystemet. 2. Neuroner er diskrete celler og ikke kontinuerlig med andre celler. 3. Neuronet består av tre deler: dendritter, akson og cellelegeme. 4. I et neuron flyter signalene i én retning: fra dendrittene til soma til aksonet (Cajals lov om Dynamisk polarisering ).

6 Cajals lov om Dynamisk polarisering

7 Motorisk neuron ( motoneuron ) cellelegeme (soma) synapse Nissl-substans, Nissl-legemer (Franz Nissl, ) axon hillock initialsegment akson myelin Schwannsk celle (Theodor Schwann, ) motorisk endeplate Ranviersk innsnøring (Louis-Antoine Ranvier, ) oligodendrocytt dendritter Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

8 Axon hillock og initialsegmentet initialsegmentet = her initiéres aksjonspotensialet Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

9 Myelin: oligodendrogliaceller og Schwannske celler CNS PNS Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

10 Motorisk endeplate = Nevromuskulær synapse Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

11 Klassifikasjon av nerveceller motoneuron presynaptisk / postsynaptisk autonomt neuron pseudounipolar nervecelle bipolar nervecelle pyramidecelle interneuron ( lokalkretsneuron ) Purkinjecelle (Jan Purkyně, ) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

12 Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed. Medulla spinalis - perifere nerver

13 Medulla spinalis = Ryggmargen Grå substans Hvit substans Dorsalrot Ventralrot Dorsalrotsganglion Spinalnerve Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

14 Medulla spinalis Grå substans Hvit substans Arachnoidea mater Pia mater Dura mater Dorsalrot Dorsalrotsganglion Ventralrot Spinalnerve Lig. denticulatum Spinalkanal (canalis spinalis) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed. NB! Sett fra dorsalsiden

15 Medulla spinalis Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

16 Ventralhorn - Neuroner Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

17 Nissl-substans i nervecellelegemet Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

18 Medulla spinalis: ascenderende og descenderende baner 6 Topography of Spinal Cord, Brain Stem and Cerebellum 179 Bakstreng Sidestreng Forstreng Funiculus posterior Funiculus lateralis Funiculus anterior 1 Posterior median sulcus 2 Dorsal root 3 Dorsal funiculus (column) 4 Posterior median septum 5 Dorsal horn 6 Posterolateral funiculus 7 Anterolateral funiculus 8 Ventral horn 9 Posterior grey commissure 10 Central canal 11 Anterior grey commissure 12 Ventral (white) commissure 13 Anterior funiculus 14 Anterior median fissure 15 Ventral root 16 Gracile fascicle 17 Cuneate fascicle 18 Dorsolateral fascicle (Lissauer [22]) 19 Dorsal spinocerebellar tract 20 Lateral (crossed) pyramidal tract 21 Dorsal horn, marginal cells (lamina I) 22 Dorsal horn, substantia gelatinosa (laminae II and III) 23 Dorsal horn, nucleus proprius (lamina IV) 24 Intermediate zone, processus reticularis 25 Ventral spinocerebellar tract 26 Ground bundles (fasciculi proprii) 27 Lateral motor column (lamina IX) 28 Intermediate zone (laminae V VIII) 29 Medial motor column (lamina IX) 30 Anterior (uncrossed) pyramidal tract 31 Anterolateral fascicle 32 Medial longitudinal fascicle Fig The subdivision of the white and grey matter in the spinal cord Fra Nieuwenhuys, Voogd & van Huijzen (2008) The Human Central Nervous System, 4th ed.

19 Medulla spinalis: Rexeds cytoarkitektoniske laminae Grå substans inndelt ihht. Rexeds klassifikasjon: Laminae I - X (på nivå med segment C6) Bror Rexed (svensk neuroanatom) ( ) Fra Nieuwenhuys, Voogd & van Huijzen (2008) The Human Central Nervous System, 4th ed.

20 Perifere nerver Epineurium Perineurium Endoneurium Schwannsk celle Pacinis følelegeme (Filippo Pacini, ) Tverrstripet skjelettmuskulatur Ranviersk innsnøring Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

21 Perifer nerve Akson (A) Schmidt-Lantermanske incisurer (*) Epineurium (Epi) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

22 Perifer nerve Akson (A) Schmidt-Lantermanske incisurer (SL) Epineurium (Epi) Ranvierske innsnøringer = noder (NR) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

23 Myelin og myelinisering i PNS - Schwannske celler Indre og ytre mesakson MBP = myelin basic protein P0 = protein 0 (kun i PNS) PMP22 = perifert myelinprotein (22kDa) (kun i PNS) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

24 Fra Peters et al. (1991) The Fine Structure of the Nervous System, 3rd ed.

25 Myelin og myelinisering - Schwannske celler Akson (A) Myelin (M) Ytre mesakson (OM) Indre mesakson (IM) Schwannsk celle (SC) Basallamina (BL) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

26 Myelin og myelinisering - Schwannske celler SL Myelin (M) Mikrotubuli (MT) Ytre cytoplasma (OCS) Indre cytoplasma (ICS) Kollagenfibre i endoneurium (C) Basallamina (BL) Schmidt-Lantermansk incisur (SL) Mitokondrier (Mit) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

27 Myelinisert akson - Ranviersk innsnøring (l.sn.) NB! Høy tetthet av spenningsstyrte Na-kanaler ved de Ranvierske innsnøringene Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

28 Utrullet Schwannsk celle Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

29 Relative størrelsesforhold i myeliniserte axoner Fra Johnston & Wu (1994) Foundations of Cellular Neurophysiology

30 Umyeliniserte aksoner i perifere nerver: invaginert i Schwannske celler som ikke danner myelin Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

31 Myelin og myelinisering i CNS - Oligodendrogliaceller Oligodendrogliacelle Oligodendrocytt NB! Nakne Ranvierske innsnøringer på myeliniserte aksoner i CNS MBP = myelin basic protein PLP = proteolipid protein MOG = myelin oligodendrocyte glycoprotein (kun i CNS) MAG = myelin-associated glycoprotein Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

32 Somatisk og visceral efferente neuroner Forhorn (i grå substans) Motorisk forhorncelle Sidehorn (i grå substans) Intermediolaterale cellesøyle Preganglionært nevron Postganglionært nevron Sympatisk ganglion (paravertebralt, prevertebralt) Sympatisk grensestreng (truncus sympathicus) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

33 Satelittceller i perifere ganglier Nervefibre (NF) Bindevevskapsel (CT) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

34 Ependymceller: kler innsiden av sentralkanalen og ventriklene Sentralkanalen = Canalis centralis Cilier (C) Mikrovilli (M) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

35 Lagdeling i neocortex: Laminae I - VI Golgiimpregnering Nisslfarging (tionin) Myelinfarging I. Lamina molecularis II. Lamina granularis ext. III. Lamina pyramidalis ext. IV. Lamina granularis int. V. Lamina pyramidalis int. VI. Lamina multiformis Brodal 4. utg., Fig Hvit substans

36 Laminae I - VI i neocortex Area 4 (MI) Area 3b (del av SI) Brodal 4. utg., Fig. 21.2

37 Brodmanns cytoarkitektoniske kart Vergleichende Lokalisationslehre der Großhirnrinde in ihren Prinzipien dargestellt auf Grund des Zellenbaues A- Von Dr. K. Assistenten am Brodmann neurobiologischen Laboratorium der Universität zu Berlin. Mit 150 Abbildungen im Text. Leipzig Korbinian Brodmann ( ) A photograph of Korbinian Brodmann that served as frontispiece in the original 1909 edition (and is also featured on the cover of this edition. The cover also shows two of the best known of Brodmann s maps of the human brain (Figs. 85 and 86), found on page 110 of this edition). Areae 1-44 Area 17 = VI Areae 3,1,2 = SI Areae 41,42 = AI Area 4 = MI Brodal 4. utg., Fig Verlag von Johann Ambrosius Barth 1909

38 Cortex cerebelli (cerebellum = lillehjernen) MOLEKYLÆR- LAGET

39 Cortex cerebelli - synaptiske kretser Korncelle: - eksitatorisk (glutamaterg) Purkinjecelle: - synapser fra 1 klatrefiber - synapser fra parallellfibre - inhibitorisk (GABA) Golgicelle: - feedback inhibisjon (GABA/Gly) Kurvcelle, stjernecelle: - feedforward inhibisjon (GABA)

40 Hypothalamus og hypofysen Fornix Thalamus Hypothalamus Infundibulum Hypofysen Corpus mamillare P. Brodal (Sentralnervesystemet, 4. utg.): Hypothalamus. Fig Mediansnitt gjennom 3. ventrikkel. En del større hypothalamuskjerner er angitt med prikker. Størrelsen på prikkene angir relativ størrelse av cellene. Omtegnet etter Le Gros Clark.

41 Hypothalamus og hypofysen Nc. paraventricularis Nc. ventromedialis Nc. posterior Lamina terminalis Nc. supraopticus Corpus mamillare Chiasma opticum Nc. arcuatus Infundibulum Tuber cinereum P. Brodal (Sentralnervesystemet, 4. utg.): Hypothalamus. Fig Mediansnitt gjennom 3. ventrikkel. En del større hypothalamuskjerner er angitt med prikker. Størrelsen på prikkene angir relativ størrelse av cellene. Omtegnet etter Le Gros Clark.

42 Hypothalamus og hypofysen Hypofysen PT EM I PT EM = eminentia mediana I = infundibulum PD = pars distalis RL = Rathkes lomme PI = pars intermedia PN = pars nervosa PT = pars tuberalis Adenohypofysen = PD + PT + PI Neurohypofysen = PN + I + EM Kjertelceller PD RL PI PN Lobus anterior (forlappen) = PD Lobus posterior (baklappen) = PI + PN Pituicytter (gliaceller) Nervefibre (umyeliniserte) Herring-legemer (aksonterminaler)

43 Hypofysens utvikling Neuroektoderm neurohypofysen Ektoderm fra oropharynx adenohypofysen Rathkes lomme (Martin Heinrich Rathke, ) Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed.

44 Hypothalamus og hypofysen Hypothalamus Hypofysen Endokrine kjertler 1) Det neuroendokrine system i hypothalamus a) Magnocellulær del: -nc. paraventricularis (prod. oxytocin) -nc. supraopticus (prod. ADH = antidiuretisk hormon = vasopressin) -frigjøres fra neurohypofysen b) Parvocellulær del: -frigjøringshormoner (releasing hormones / releasing factors), påvirker kjertelceller i adenohypofysen mm. 2) Kjertelceller i adenohypofysen a. Veksthormon (STH, GH) b. Thyreotropt hormon (TH, TSH) c. Adrenokortikotropt hormon (ACTH) d. Gonadotrope hormoner (FSH, LH) e. Prolaktin

45 Hypothalamus og hypofysen Nc. supraopticus A Nc. paraventricularis B Nevrosekretorisk nervecelle C Nc. arcuatus (m.fl.) Infundibulum Arterie Eminentia mediana Tractus hypothalamohypophysialis Kapillærnett nr. 1 Forlappen Baklappen Fenestrert kapillær Kapillærnett nr. 2 Vene P. Brodal (Sentralnervesystemet, 4. utg.): Hypothalamus og hypofysen. Fig A: Forbindelsene fra hypothalamus til hypofysens baklapp. B: Aksonal transport av peptidhormoner fra hypothalamus til hypofysen. C: Hypofysens portåresystem gjør at frisettingshormoner bringes fra hypofysestilken til de endokrine cellene i forlappen.

46 Plexus choroideus Endotelceller i kapillærer i plexus choroideus Bindevev Spesialiserte epitelceller på plexus choroideus Finnes i alle hjernens ventrikler Produserer CSF (cerebrospinalvæske)

47 Fra Ross & Pawlina (2011) Histology: A Text and Atlas, 6th ed. Perifer nerve