NEUROEMBRIOGENESIS

By dr. Siti Wasilah, M.Si. Med. Bagian Biologi Kedokteran UNLAM

Sistem Saraf

The Central nervous System (CNS)

Parts of the nervous system that are encased in bone

1.Brain Otak besar (serebrum)Otak tengah (mesensepalon)Otak kecil (serebelum)

2. Spinal Cord sumsum lanjutan (MO)sumsum tl. Belakang (MS)

CENTRAL PERIFER

The Peripheral nervous System (PNS)All the spinal nerves that innervate the skin, joints,

muscles, etc. and under voluntary control:

Somatic PNS

Neurons that innervate internal organs, blood vessels, glands, etc. and are involuntary:

Visceral PNS or Autonomic Nervous System (ANS)

The Human Brain

Spinal Chord

Medial

Anatomical Reference

Dorsal

Ventral

Rostral/

Anterior

Caudal/

Posterior

LateralIpsilateral &

Contralateral

Anatomical Reference

Horizontal Section

Midsagittal Section

Coronal/Transverse Section

Side (Lateral) view

Top (Dorsal) view

Cerebrum

Cerebellum

Brain Stem

Spinal Cord

Sagittal fissure Cerebral hemispheres

What would a Midsagittal view be?

Ventricles

CSF (Cerebro-spinal Fluid)

EMBRIOLOGI PERKEMBANGAN SUSUNAN SARAF PUSAT

Akan dibahas tentang :1. Gastrulasi : pembentukan ketiga lapisan

germinal pada embrio – mgg 32. Masa embrionik (mgg 3-8) = masa

organogenesis – tentang SSP (dari lapisan ektoderm)

- Neurolasi (awal mgg 3 –hari 27)- Pembentukan otak

• Pada permukaan epiblast terbentuk primitive streak

- mula2 samar2- mudigah hari 15-16 : grs makin jelas sbg alur sempit dg penonjolan pd ke 2 tepi.

Ujung kepala garis = primitive node

Cakram Mudigah Trilaminer(Perkembangan minggu ke 3)

Melalui Primitive groove, sel epiblast invaginasi mengikuti alur arah grs primitive mesoderm dan entoderm intraembrional.Sel yg tetap di epiblast ektoderm

Masa embrionik (mgg 3-8) = masa organogenesis

• Awal mgg 3: ektoderm berbentuk cakram datar, kepala lebih luas dari kaudal

• Dg terbentuknya notochord dan pengaruh induktif ektoderm diatas notochord jadi lempeng saraf

• Sel lempeng saraf membentuk neuroektoderm

• Induksi pembentukan neuroektoderm = awal neurolasi

Kejadian saat induksi:• Lempeng saraf

(memanjang mirip sandal) meluas menuju grs primitif

• Ahir mgg 3 :- tepi lateral lempeng terangkat naik jadi lipat saraf- daerah tengah cekung alur saraf

• Lipat saraf saling mendekat menyatu dimulai dari bakal leher, kekaudal dan kepala tuba neuralis

• Ujung kaudal dan kranial berhub dg rongga amnion melalui neuroporus cranial dan kaudal

• Neuroporus cranial nutup hari 25Neuroporus caudal nutup hari 27 - neurolasi selesai

Dorsal view Potongan transversal

18 day

22 day

Neural plate neural tube

PEMBENTUKAN OTAK

Umur 28 hari, menunjukkan 3 gelembung otak yang pertama

- Forebrain- midbrain- hindbrain

Umur minggu ke-6, menunjukkan gelembung otak yang kedua dan fleksura pontis

Early development of nervous system in embryoNeural Plate Neural Groove Neural Tube

Fuse Dorsally

Rostral

Caudal

Prosencephalon

(forebrain)

Mesencephalon

(midbrain)

Rhombencephalon

(hindbrain)

Telencephalon

(2 cerebral hemespheres)

Diencephalon

(between brain)

Mesencephalon

(Midbain)

Development of nervous system in embryo

Development of nervous system in embryo

Midbrain:

becomes Tectum (roof)

Tegmentum (floor)

Hindbrain:

becomes Cerebellum

Pons

Medulla

• Terdapat 2 flexura :- flexura cervicalis : batas otak blkg-medspin- flexura sefalika (didaerah otak tengah)

Mgg 5 : - batas mesenc-rhombenc

= isthmus rhombenc- batas mesenc-myelenc = flexura pontin

• Lumen medspin, canalis sentralis bersambung dg gelembung otak:- rongga hem serebri = ventrikel 2- rongga dienc = ventrikel 3- rongga rhombenc = ventr 4

. Hubungan antara :- ventr 2-3 = formn interventrikularis monroe- ventr 3-4 = aquaductus sylvii (lumen melalui

mesenc yang sgt sempit)

Perkembangan lamina basalis dan lamina alaris di otak :

• Rhombenc dan mesenc :lamina basalis motorik (tdd efferen somatik medial, eff visceral khusus,

eff visc umum lateral )lamina alaris sensorik (tdd aferen somatik lateral, visceral aff khusus

intermedius,visc aff umum medial)• Prosenc :

lamina basalis regresilamina alaris lebih tegas

Lamina basalismyelenc metenc mesenc

Eferen somatik med

Neuron N XII (otot lidah)

N VI N III, IV(otot mata)

Viseral Eferen khusus

Neuron N IX,X,XI(ot lurik leng-kung pharynx)

Inti N V, VII (-)

Viseral eferen umum

Ot. Involunter sal nps,cerna, jantung

Klj subman-dibula dan sublingual

Nucl edinger westphal ( ot konstr pupil)

Lamina Alaris : (sensorik)

myelenc metenc

Aferen somatik lateral

Dari N V,VIII (telinga,permuka-an kepala

Neuron N V,VIII

Visceral aferen khusus (intermedius)

Dari tonjol pengecap lidah, palatum, oropharynx,glottis

(+)

Visceral aferen umum (medial)

Interoseptif dari sal cerna, jantung

(+)

a.Perkembangan Rhombenc

terdiri dari :Myelencephalon :

med obl

Metencephalon : pons dan serebelum

• Perkembangan Metencmembentuk :- serebelum

(pst koordinasi utk sikap bdn, postur dan gerak)- pons

sbg jaras antara medspin, korteks serebri, korteks

serebeli (perluasan lam basalis)

mengandung nuklei pontin ( dari lamina alaris )

Pembentukan Hipofisis

Tengkorak/CraniumA. Neurocranium

Krista neuralis AtapSebagian besar sisi tl. cranium

Mesoderm paraksial OksipitalPostor rongga mata

Penulangan Membranosa

Neurocranium membranosa

Cranium / batok kepala

Ciri :

- Sel-sel mesenkim deferensiasi langsung osteoblas

- Tulang pipih, khas spikula2 tulang

- Pertumbuhan external lapisan baru

internal resorpsi osteoklastik

Distribusi N. Craniales

Pembentukan Medulla Spinalis

Pembentukan corda spinalis

23 day 6 week 9 week

Histogenesis sel CNS

Derivat neural crest

neural crest derivatives

Neurons of spinal postr nerve root ganglionNeurons of sensory ganglia of V,VII,VIII.IX,X Neurons of Sympathetic gangliaSchwann cells of all peripheral nervesCells of adrenal medullaChromaffn tissueMelanoblasts of skin

Posisi medulla spinalis terhadap Columna Vertebralis

8 mgg 24 mgg newborn adult

factors in neurodevelopment

Growth Cone

Raman Y Cajal, 1890 expanded end of growing axon which is active,

exploring, develops growing along suitable surface to form dendrites

factors in neurodevelopment

Growth factors (neurotrophins)

NGF, BDNF, NT-3, NT-4, NT-5, ciliary NTF, FGF

factors in neurodevelopment

Receptors

P75 NTFTrk s

factors in neurodevelopmentInducers

NogginChordinFollistatin (inhibits BMP )

(Bone Morphogenetic Protein inhibits Neural Tube formation)

factors in neurodevelopment

Genes

Hox a,b,c,dPaxDlxEmxOtx

defects in neurodevelopmentDorsal induction- anencephaly, cephaloceles, Chiaris,

spinal dysraphisms,caudal regression synd, tethered cord

Ventral induction- holoprosencephalies, septoopticdysplasia, Dandy Walker, Joubert’s, facial anamolies

Neur prolif, Diff, Histog- micro,megalocephaly, neurocut. synd, aqueductal stenosis, arachnoid cysts

Neur migration- schizencephaly, lissencephaly, heterotopias, callosal agenesis, pachy/polymicrogyria

defects in neurodevelopment

Myelination- dysmyelinating diseases

Acquired(degen,toxic,inflmm)- hydranencephaly, hemiatrophy, multicystic encephalomalacia, periventric leukomalacia

Chromosomal/Genetic- structural deformities to mental retardation to death

WASSALAM