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背神经索

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背神经索英語dorsal nerve cord)是脊索动物神经系统中枢部分,名字来源于其位置处于消化道背侧。背神经索与脊索内柱咽裂一起组成了脊索动物脊椎动物冠群)、头索动物被囊动物(只存在于幼体阶段)三个亚门都拥有的五个共有衍征。除此之外,与脊索动物同属后口动物总门姐妹群——半索动物门中的一些物种也拥有背神经索。

脊索动物的背神经索源自胚胎发育外胚层内侧神经组织生长而成的神经板,通常会通过神经嵴隆起后内卷合并形成空心的神经索,因此也称神经管neural tube[1]。这一点与绝大多数两侧对称动物中常见的腹神经索明显不同,因为腹神经索通常为实心且常常会呈现左右两条平行的腹神经索呈状相连的形态。此外,背神经索的功能高度中央化;而腹神经索则本质上是一系列每对负责一段体节的独立神经节串联形成的融和体,功能其实高度去中央化。背神经索以及其空心化的演化过程目前仍是未解之谜。

脊椎动物的脊索紧贴着背神经索的腹侧,在胚胎发育时会被纵列脊神经之间形成的椎骨分割取缔,而头部以下的背神经索通常会被椎骨排列形成的中轴内骨骼——脊柱包裹保护而变成脊髓头端的背神经索则会出现明显的囊泡状增生隆大,最终形成功能级别高度集中的——这种“脑泡”通常呈现三对并分别形成前脑中脑后脑(在基群脊椎动物中分别负责嗅觉感知视觉/听觉感知和运动控制的神经信息处理),其内腔扩展成为脑室,整个脑部也被颅骨闭合保护。脑和脊髓的表面都由三层脑脊膜软脑膜蛛网膜硬脑膜)覆盖,其内腔和周围都充满具有代谢与物理缓冲功能的脑脊液[2]有颌类脊椎动物中因为口腔的出现使得前脑获得继续扩展的头部空间,从而形成了具有高等功能的端脑和由其发展出的大脑;而主要为陆生四足类有颌动物则因为需要适应较为复杂的陆地生活,其后脑发展出了专职肢体运动协调小脑

另见

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参考

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  1. ^ Holland, L. Z. The origin and evolution of chordate nervous systems. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 2015, 370 (1684). PMC 4650125可免费查阅. PMID 26554041. doi:10.1098/rstb.2015.0048. 
  2. ^ Kardong (2015). Vertebrates Comparative Anatomy, Function, Evolution. McGraw Hill Education. 14 February 2014. ISBN 9780078023026.