神经系统发育及发育障碍

神经系统于生后最初数年内发育较为迅速，与身体其他系统相比，占据领先地位。小儿神经系统的发育与发育障碍分述如下。
人脑发育的迅速时期 胚胎第10～18周为成神经细胞迅速增殖阶段，至18孕周成神经细胞数目已达到成人数量。有作者对妊娠数周到成人共148例正常脑进行分析。分别秤前脑、小脑及脑干的重量，发现妊娠中期到出生后18个月为脑重量迅速增加阶段，通过显微镜下观察每个视野内的细胞数及对脑细胞的生化分析，结果表明人的前脑，虽然总细胞数在此阶段增加很多，但细胞的密度随胎龄而下降，主要因非细胞成分髓鞘质的增加较细胞数的增加更为明显。小脑的生长发育特别迅速，短时期内细胞数目快速增加，于15个月时已达成人小脑的细胞数，而此时其他部位脑组织细胞数仅及成人脑细胞数的65%。胆固醇可代表髓鞘形成的情况，胆固醇测定表明髓鞘形成增快的阶段常继于神经胶质细胞增殖期之后，4岁以后胆固醇合成量即较少。因此生后第4年髓鞘化已相当成熟。随着脑的发育，脑内水的含量逐渐下降。故一般认为妊娠最后三个月开始，一直持续至生后18～24月为脑发育迅速时期。开始为神经胶质细胞增殖 （主要为少枝胶质细胞），接着为髓鞘迅速形成阶段，但直至学前期部分神经纤维尚于继续髓鞘化中。
影响神经系统发育的因素 神经系统迅速发育时期如受到内外环境影响均可使神经系统发育受到影响或造成畸形。根据人类临床观察提出下列因素：
(1) 染色体改变： 染色体数目的异常如多倍体、三体性等及结构的畸变如臂染色体的缺失、易位、环状染色体、重复、断裂等均可造成神经系统及全身其他系统的畸形。使染色体改变的因素较多，如放射线照射、病毒感染(腺病毒可使第17号染色体向中心集中)，接触化学品（聚氯乙烯可使染色体断裂）等。
(2) 放射线照射： 妊娠早期受放射线照射时，可杀伤分裂较快的神经细胞并阻止神经细胞自脑室壁的周围向大脑移行。另外尚可成为遗传基因突变的因素。
(3) 感染： 已知感染因子中可影响胎儿神经系统发育者有风疹病毒、巨细胞病毒、疱疹病毒、带状疱疹病毒、水痘病毒及灰髓炎病毒。其他如流感病毒、上呼吸道病毒、肠道病毒、腮腺炎病毒是否引起中枢神经系统发育缺陷尚不肯定。致病因子可使神经组织破坏、细胞分解及局灶性坏死。胎内感染可持续到生后并继续进行，故出生后临床症状可逐见加剧。
(4) 药物： 目前研究，药物如酞胺哌啶酮、叶酸拮抗剂、抗癫痫药物、抗凝血药物、酒精、麻醉剂(如笑气、氟烷)的吸入均可影响中枢神经系统发育而造成畸形，妊娠早期服用一般镇静药、雌激素、黄体酮及肾上腺皮质激素也可造成神经系统畸形。
(5) 营养： 妊娠期间母亲饮食中热卡、蛋白质、维生素及稀有元素的单独或合并缺乏均可影响胎儿神经系统的发育。如同时有胎内及出生后一年内营养不良则对神经系统发育的影响更为严重。
(6) 缺氧： 可来自孕母、胎盘及胎儿。由于大脑血管弯曲、角形行程及脑内动脉血管无吻合枝，故即使轻度缺氧，也可引起血供不足，尤其于各动脉血管终末分枝供血的边缘地区及远离心脏的地区容易发生循环障碍及缺氧性病变。位于脑室周围的生发基质，血管特别丰富，胚胎发育过程中成神经细胞即由此增殖并向他处移行，未成熟儿有严重呼吸、循环障碍（低血压）时该处首先受累。
(7) 母亲疾病： 如糖尿病、甲状腺功能亢进、母血浆内苯丙氨酸浓度升高或其他代谢产物浓度增高，均可影响胎儿神经系统的发育。
神经管形成与异常 受精第15～17天，生殖板的长轴已形成，以后于脊索感应力的影响下，胚胎背部外胚层细胞增厚，形成神经板。神经板的形成，标志神经管道形成过程的开始，如发育停止于此阶段，即自然流产。约20天的胚胎，仅有1～3个体节，但已具有神经摺叠及神经沟。当胚胎具有6～7个体节时，神经摺叠的二侧开始向中间靠拢相接，形成二端开口的管道，称神经管，前端称神经管前孔，后端称为神经管后孔。胚胎第24～25天及26天，二孔相继关闭，至此神经组织不与羊水直接接触。胚胎47天时于第四脑室中央、胚胎第140天时于第四脑室的两侧分别形成中间孔及侧孔，关闭的神经管又再次开通。约于神经管前、后孔关闭之时，曾与腹侧神经管相接触过的脊索开始与神经管分开。
神经管前孔如持续开放或闭合不完全，则根据头颅及椎孔的大小而产生不同的畸形。神经管后孔如不关闭可形成新生儿常见的脑脊髓膜膨出畸形。
(1) 完全性颅骨裂： 是指没有颅顶骨而仅有残余的脑组织（无脑畸形），无垂体后叶及下丘脑。母羊水过多（因胎儿不能吞咽羊水）或胎儿X线摄片未见颅骨，可作为诊断线索。母亲羊水及血浆中甲胎蛋白浓度升高，母亲血浆及尿中雌三醇浓度显著降低 （因胎儿肾上腺皮质发育不全），产前超声检查，均可帮助作出诊断。

神经管的发育过程

(2) 不完全颅骨裂： 骨裂大多位于中线，以枕部为最多见，也可于额部、鼻根或颅底。一般均有包括脑膜、脑组织以至脑室的膨出，膨出物可大可小，随颅压高低而有变化。膨出物的基部可以较宽，亦可呈蒂状，触之质软。若体积小可回缩入颅腔，并能摸及骨的边缘。常伴其他畸形如脑积水，脊柱裂、唇裂、腭裂等。治疗以手术修补为主。
(3) 脊柱裂： 是脊椎骨棘突及椎板的先天缺损，有时伴有椎体及椎间孔发育畸形。临床有以下几型：
❶隐性脊柱裂： 常见于腰骶部，由于一个或几个椎骨的椎板未完全闭合，但不伴椎管内容物膨出。局部皮肤可正常，也可有毛发增生、色素沉着、或皮肤凹陷等异常.
❷脊膜膨出及脊膜脊髓膨出： 以腰和腰骶部多见，脊膜膨出者，其膨出物为脊膜及脑积液。哭吵，用力时膨出物紧张，透光试验阳性。脊膜脊髓膨出者较为严重，除脊膜及脑脊液外，脊髓或神经根亦进入膨出的囊内，故透光试验阴性。
❸脊髓外翻： 为脊髓中央管裂开直达体表，形成暴露的肉芽，脊髓本身亦暴露于外，脑脊液经常外漏，此型更为严重。
隐性脊柱裂一般无症状，多数于成年期因腰痛X线腰骶摄片时才发现。其他几型的早期症状为走路延迟，步态笨拙，膝关节以下肌肉发育差； 肌力弱，踝反射消失或减退，偶有遗尿或尿失禁。畸形严重者于相应节段产生症状，如肢体无力或瘫痪，感觉缺失，下肢皮肤营养障碍，大小便失禁等。若膨出的囊肿皮肤溃破，或隐性脊柱裂伴有皮肤窦道，则可感染而引起脑膜炎。脊柱裂患者可伴脑积水、兔唇、裂腭、脊髓空洞症等或脊髓内畸形。
隐性脊柱裂一般不需手术，如出现症状时应即手术，如分离或切除束窄之带，或作减压术或切除压迫之肿块。脊膜及脊膜脊髓膨出者，有主张于生后2～3天手术，早期手术之优点为提高存活率及减少由于病变给将来生活带来的不便，但对严重病例则手术至少于生后一个月施行，皮肤窦道必须切除以防止脑膜感染。
尾部神经管发育与异常 神经管的尾部并不形成神经管道，该处细胞与脊索相接触后增殖为一大堆未分化细胞称尾部细胞群向尾部继续伸延形成尾摺，该处尚有其他胚胎组织如中肾、后肠。于尾部细胞群中出现多个小空泡，后小空泡逐渐融合成大的空泡，当这些空泡与形成过程中的神经管道中央管相接通时称管道沟通，此后管腔壁的细胞为中心向四周分化成为室管膜细胞。
胚胎40天，管道沟通过程中形成的管子由于细胞的坏死及萎缩开始退行性分化而变为一根纤维组织的索带，称终端丝，位于脊髓中央管内。终端丝的近端段称为终室及退化的室管膜腔，其远端段为神经尾端遗迹。
神经管及脊椎骨之发育均以节段为标记，故二者有相互关系。该处发育畸形有：
(1) 脊髓囊肿： 为脊髓中央管的局限性扩张，常伴有共泄腔外翻、脊柱畸形及肢体感觉及运动功能障碍。
(2) 腰骶部脂肪瘤： 有二种，一种为单纯性脂肪瘤，不与硬脑膜相通； 另一种为脂肪脑膜膨出，系皮下脂肪肿块与硬脑膜腔相接，肿块所在部位可压迫相应组织产生神经症状。
(3) 腰骶部脑脊膜膨出。
(4) 骶前脑脊膜膨出： 由骶椎发育缺陷所致，以女孩多见。膨出的脑脊膜位于骨盆，于直肠之后。常见症状为慢性便秘及囊肿压迫盆腔其他脏器所产生的症状。手指肛检可发现骶前区有肿块。X线摄片示骶骨畸形，脊髓碘油造影发现碘油进入囊腔。
前脑发育与异常 神经管形成后，其头端增大发育成为原始前脑（以后成为端脑及间脑）、中脑及菱脑（以后成为后脑及末脑），而其后半部仍保留管样结构，以后发育成为脊髓。
胚胎22天，头摺高起并向二侧扩展形成视沟，以后发育为视凹陷，34天时前脑已分成端脑 （大脑半球） 及间脑。胚胎37天时可分出海马回及纹状体基质，嗅球位置已由嗅凹与端脑间的细胞标记出来。间脑分化成为丘脑及乳状突出的原基。胚胎40天时于前脑的局部可见丰富血管，即为将来的脉络丛。大脑半球迅速发育，与中脑有重叠。胚胎45天，间脑分化更为明显。胚胎47天视交叉原基部位有视纤维发育。约于胚胎50天大脑半球仅为薄薄的一层组织，靠终板将二侧半球相连接。约于胎儿6个月时大脑表面已可见到一些脑沟及脑回，额、顶、枕叶已可辨清。至7个月时大脑表面的主要脑沟、脑回已基本看到。
端脑发育成为大脑二半球、纹状体及侧脑室。间脑发育成为第三脑室的脉络丛、丘脑、松果体、韁核、大脑后联合、视交叉、灰结节、垂体后叶，乳头体及内、外侧膝状体等。
前脑发育过程中可发生的畸形有
❶脑回畸形： 如无脑回、脑回变大，脑回过少或有数目较多的小脑回。
❷脑穿通畸形： 脑室与蛛网膜下腔之间有异常通道。
❸无大脑皮层畸形。这些畸形用一般检查方面不易查出。前脑发育畸形于体表上或通过简单检查可以作出诊断者有二种：
❶全前脑畸形(Holoprosencephaly) 发生于胚胎发育早期，有数型，最简单的为单侧或双侧无嗅囊 （又称无嗅脑畸形），大脑半球未分成二半，故脑室只有一个，无透明隔及胼胝体。常伴面部特征，如二眼距离较近、中央性唇裂、人中发育不良等。
❷水脑畸形(Hydraen-cephaly)，此畸形发生于胚胎发育的后期，由脑血管畸形、血栓形成、感染等引起继发性的退化。脑内留有少量脑组织及残留室管膜，但大部分充满了脑脊液或胶状组织。这二种畸形可通过头颅透光检查照射而确诊。
中脑发育与异常 胚胎第22天时仅有一个节段为中脑，第26～28天已有顶盖及大脑脚盖组织，32天有动眼神经及滑车神经纤维，34天可见位于大脑脚盖外的颅神经核，43天可见上丘及下丘组织。中脑以后发育成为动眼神经及滑车神经核、Edinger-Westphal核及一些长束(如皮层脊髓束、皮层延髓束及皮层桥脑束)、上丘、下丘、黑质及红质。
中脑发育畸形有先天性颅神经核缺如，如动眼、三叉、滑车及外展神经核的缺如或神经缺失。
菱脑发育与异常 菱脑发育较为复杂，开始仅有七个神经节段，到第五孕周，菱脑分化为后脑及末脑，后脑背部发育成为小脑，腹部发育成为桥脑。末脑发育成为延髓。舌咽神经、迷走神经、副神经及舌下神经的神经核于胚胎26～35天出现。菱脑发育畸形有：
(1) Arnold-chiari畸形，又称小脑扁桃体下疝畸形，为小脑扁桃体下疝到椎管内，延髓和第四脑室延长并部分向椎管内移位。临床表现根据下疝程度有所不同，延髓和上颈髓受压可出现偏瘫，四肢瘫，感觉及括约肌功能障碍和呼吸困难，颅神经和颈神经受累时出现相应症状。小脑症状表现为步态不稳、共济运动障碍、眼球震颤等。由于脑脊液循环障碍可有颅内压增高症状。常与脊柱裂及脊髓脊膜膨出同时存在。
(2) Dandy-Walkert综合征，又称先天性小脑蚓部发育不全，由于小脑蚓部发育不全而致第四脑室中央孔及侧孔闭锁，造成脑积水。
脑膜发育与异常 胚胎第24～26天时，有一层细胞与神经嵴的背部细胞相连接并紧贴神经管，此层细胞以后发育成为脑膜。故脑膜并非来自神经嵴细胞，硬脑膜于胚胎第40～43天时已可见到，软脑膜约于胚胎第52天才形成，到胎儿后期脊髓的软脑膜与硬脑膜才互相分开，但头颅硬脑膜仍然与颅骨紧贴。
脑膜发育畸形有蛛网膜及软脑膜囊肿。软脑膜囊肿以位于大脑半球表面的主要脑沟处为多见，一般临床症状不明显，如囊肿位于脊髓内则有局部压迫症状。