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背神經索

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背神經索英語dorsal nerve cord)是脊索動物神經系統中樞部分,名字來源於其位置處於消化道背側。背神經索與脊索內柱咽裂一起組成了脊索動物脊椎動物冠群)、頭索動物被囊動物(只存在於幼體階段)三個亞門都擁有的五個共有衍征。除此之外,與脊索動物同屬後口動物總門姐妹群——半索動物門中的一些物種也擁有背神經索。

脊索動物的背神經索源自胚胎發育外胚層內側神經組織生長而成的神經板,通常會通過神經嵴隆起後內卷合併形成空心的神經索,因此也稱神經管neural tube[1]。這一點與絕大多數兩側對稱動物中常見的腹神經索明顯不同,因為腹神經索通常為實心且常常會呈現左右兩條平行的腹神經索呈狀相連的形態。此外,背神經索的功能高度中央化;而腹神經索則本質上是一系列每對負責一段體節的獨立神經節串聯形成的融和體,功能其實高度去中央化。背神經索以及其空心化的演化過程目前仍是未解之謎。

脊椎動物的脊索緊貼着背神經索的腹側,在胚胎發育時會被縱列脊神經之間形成的椎骨分割取締,而頭部以下的背神經索通常會被椎骨排列形成的中軸內骨骼——脊柱包裹保護而變成脊髓頭端的背神經索則會出現明顯的囊泡狀增生隆大,最終形成功能級別高度集中的——這種「腦泡」通常呈現三對並分別形成前腦中腦後腦(在基群脊椎動物中分別負責嗅覺感知視覺/聽覺感知和運動控制的神經信息處理),其內腔擴展成為腦室,整個腦部也被顱骨閉合保護。腦和脊髓的表面都由三層腦脊膜軟腦膜蛛網膜硬腦膜)覆蓋,其內腔和周圍都充滿具有代謝與物理緩衝功能的腦脊液[2]有頜類脊椎動物中因為口腔的出現使得前腦獲得繼續擴展的頭部空間,從而形成了具有高等功能的端腦和由其發展出的大腦;而主要為陸生四足類有頜動物則因為需要適應較為複雜的陸地生活,其後腦發展出了專職肢體運動協調小腦

另見

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參考

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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可免費查閱. PMID 26554041. doi:10.1098/rstb.2015.0048. 
  2. ^ Kardong (2015). Vertebrates Comparative Anatomy, Function, Evolution. McGraw Hill Education. 14 February 2014. ISBN 9780078023026.