**章 中枢神经组织学
对神经系统的观察研究需要深入到细胞水平时，*常用的方法是制作出合适的组织学切片，借助显微镜研判神经组织的镜下形态。近年来虽有高科技新方法不断推出，但一些传统的**组织学技术至今仍被广泛应用。为便于初学者在光学显微镜下理解掌握中枢神经的断面解剖结构，根据后续学习脑断面解剖的需要，先行简述中枢神经组织学及相关技术。作为中枢神经系统的入门性组织学知识，仅能浅显概括而无法精深细致，在实际的科研应用中，需进一步深入查阅相关资料、学习相关专著。
**节 神经组织常用切片染色技术
在显微镜下观察神经组织的形态，应根据观察的重点，选用不同的切片法和染色法，才能制作出合适的组织切片，满足镜下学习研究的需要。
一、组织的固定和取材
神经组织在缺血缺氧数分钟内即可出现神经细胞的损伤，故需用*短的时间将神经组织的成分原位保存下来，才能制作出高质量的组织切片。保存神经组织的方法有多种，*常用的有灌注固定后取材和新鲜组织取材后固定两种。
（一）灌注固定后取材
腹腔注射麻醉剂将鼠麻醉后，开胸经左心室灌输组织固定液，然后掀去颅盖，将整脑取出备用。此穿心灌注固定法效果*佳，且全身器官组织均同时可用。
（二）新鲜组织取材后固定
腹腔注射麻醉剂将鼠麻醉后，迅速断颈处死，掀去颅盖将脑取出，切取需要的脑块，立即投入固定液或液氮内备用。小鼠可脱臼处死，然后开颅取脑。初学者也可先辅以吸入麻醉，然后断颈。此法取材要求动作迅速、低温操作，才能保证切片质量。
二、组织切片制作
整脑或脑块经固定后硬度增加，可切成菲薄的脑片以备后用。常用的切片法有石蜡切片、冰冻切片、振动切片、超薄切片等，每种方法各具特色，此处仅简介*常用也是*基础的两种切片法。
（一）石蜡切片
石蜡切片（paraffin section）是利用石蜡做支持介质以增加组织的稳固性，此法也是制作病理学切片*常用的方法。将石蜡浸入组织块内做成组织蜡块，可在石蜡切片机上切出 5μm左右（一般4～8μm）的薄切片。因切片厚度小于大多数胞体的直径，故染色后可以清晰观察单个胞体的结构（图1-1-1a，图1-1-2）。石蜡切片的制作步骤较繁琐，易因制作者的技术问题而产生人工假象，故在镜下读片时要注意甄别，以免干扰或误导观察结果。
石蜡包埋的组织块可在室温下长期保存，方便研究标本的收集和存储。
（二）冰冻切片
冰冻切片（frozen section）无须支持介质，利用神经纤维网的韧性，直接在冰冻切片机上做出切片，切片厚度常大于15μm（一般30～40μm）。因其厚度超过大多数胞体直径，故切片染色后镜下常出现多个胞体重叠，不利于研究单个细胞，但观察细胞集群（又称神经元群或神经核）及其分布趋势效果好（图1-1-1b）。冰冻切片的制作步骤相对简单，易于做成连续的脑片，可大范围地对神经核或纤维束进行连续变化的动态观察。
图1-1-1 神经组织切片法比较（尼氏染色，a. 5μm石蜡切片；b. 30μm冰冻切片）
三、组织切片染色
应根据观察侧重点选用不同的染色法，常用的神经组织染色法有组织学染色（histological staining）、组织化学（histochemistry，HC）染色、免疫组织化学（immunohistochemistry，IHC）染色和免疫荧光（immunofluorescence，IF）染色等。下述两种**的组织学染色法应用广泛，被称为普通染色或常规染色。
（一）尼氏染色
尼氏染色（Nissl staining）又称 Nissl染色，是神经组织学*常用的染色法。利用碱性染料使神经元内的尼氏体（Nissl body）着色，*常用的染料是甲酚紫（cresol violet），又名焦油紫。切片经甲酚紫染色后，进行适当的分色处理，可使胞质内的尼氏体和胞核内的核仁呈现紫色或紫蓝色，而其他细胞器以及结缔组织几乎无色或呈淡蓝色。因神经元胞质内富含尼氏体，故尼氏染色可衬托出神经元胞体、胞核及近胞体树突的轮廓。核仁因强嗜碱性，着色深浓，在几乎无色的核基质内易于辨认。注意：尼氏染色切片内神经元周围的浅染（或无色）区为神经纤维网或神经纤维束所在之处（图1-1-2a）。除甲酚紫外，常用的碱性染料还有甲苯胺蓝（toluidine blue）、亚甲基蓝（methylene blue）、硫堇（thionine）和中性红（neutral red）等。
图1-1-2 神经组织染色法比较（脊髓前角石蜡切片，a. 尼氏染色；b. H-E染色）
（二）H-E染色
H-E染色（H-E staining）的全称为苏木精-伊红染色（hematoxylin-eosin staining），是病理学*常用的染色法。H-E染色为复合染色：切片先用苏木精单染，再用伊红复染。苏木精（hematoxylin，H）为碱性染料，着色情况似尼氏染色；伊红（eosin，E）为酸性染料，可将尼氏染色不显色的细胞成分和结缔组织染成粉红色。切片经 H-E染色以及分色等处理后，神经元胞核呈灰蓝色，其内的核仁呈深蓝色；胞质整体呈粉红色而其中浅蓝色的尼氏体不易辨认；同时，切片内的神经纤维网、神经纤维束以及结缔组织均呈粉红色或淡红色（图1-1-2b）。
第二节 中枢神经组织学以及镜下形态
大体解剖学的中枢神经系统由脑和脊髓组成；组织学的中枢神经系统由神经组织组成，神经组织包括神经细胞、胶质细胞、血管（脑血管和脊髓血管）和少量结缔组织。
一、神经细胞
神经细胞（nerve cell）又称神经元（neuron），是神经组织的基本结构和功能单位，由胞体和突起两部分组成。
根据神经元的形态，可将其分为假单极神经元、双极神经元和多极神经元三类；根据神经元的功能，可将其分为传入神经元、传出神经元和中间神经元三类（图1-2-1，图1-2-2）。
图1-2-1 神经元的形态分类
图1-2-2 神经元的功能分类
假单极神经元（pseudounipolar neuron）位于周围神经系统内，其胞体组成脊神经节和大部分的脑神经节，周围突（又称周围支）参与组成脊神经和脑神经，分布到感受器；中枢突（又称中枢支）随脊神经根和脑神经根入中枢，终止于相应的脊髓后角或脑神经感觉核。双极神经元（bipolar neuron）数量*少，仅见于嗅黏膜内的嗅细胞、视网膜内的双极细胞、耳内的前庭神经节细胞和蜗神经节细胞。多极神经元（multipolar neuron）位于中枢神经系统内，数量*多，其胞体组成灰质和神经核，突起组成白质、纤维束和纤维网等。脊髓前角、侧角和脑神经运动核的多极神经元轴突参与组成脊神经和脑神经，分布到效应器。
传入神经元（afferent neuron）又称感觉神经元（sensory neuron），多为假单极神经元，胞体和突起的大部分均位于周围神经系统内。双极神经元也属传入神经元。传入神经元的周围突与感受器相连，中枢突将神经冲动传入中枢。传出神经元（efferent neuron）又称运动神经元（motor neuron），为多极神经元，胞体相对较大且轴突长，胞体和树突均位于中枢神经系统内，轴突的大部分位于周围神经系统内，将中枢的指令传至效应器。中间神经元（interneuron）又称联络神经元（association neuron），也为多极神经元，其胞体和突起全部位于中枢神经系统内，胞体大小形态多样、突起长短粗细不一、数量众多，在中枢内相互连结成复杂的神经网络，完成从基础到高级的神经活动。
（一）胞体以及镜下形态
神经元胞体（soma，cell body）与其他组织细胞的胞体基本结构相同，都由细胞膜包裹细胞核和细胞质共同组成，细胞核内有核仁和染色质，细胞质内有丰富的细胞器。
在中枢神经系统内，神经元胞体聚集之处颜色稍暗称灰质（gray matter）。形态功能相似的神经元胞体在大、小脑表面聚集成板状分层排列，分别形成大脑皮质（cerebral cortex）和小脑皮质（cerebellar cortex）。大脑皮质分为3～6层，小脑皮质分为3层。脊髓的神经元胞体则聚集在脊髓中央管的周围，从背侧向腹侧分为10个板层。形态功能相似的神经元胞体聚集成团并占据特定的脑区称神经核（nucleus），如大脑半球内的基底核（basal nuclei）、脑干内的脑神经核（nuclei of cranial nerve）、小脑内的小脑核（cerebellar nuclei，CblN）、脊髓内的中间外侧核和骶副交感核等。
1. 形态特点神经元胞体的形态多样，大小差别明显（图1-2-3～图1-2-5）。
图1-2-3 神经元的形态多样性
图1-2-4 神经元胞体的大小差异
图1-2-5 人（a）与大鼠（b）的皮质大锥体神经元
（1）形态多样：在切片内常被描述为三角形、多角形、星形、锥体形、梭形、圆形、卵圆形等。中枢神经的神经元无论何种形态，仅有一个大而圆的胞核，核内常染色质相对多，并有 1～2个核仁。
在胞质内的细胞器中，粗面内质网和游离核糖体的含量*丰富，二者合称尼氏体。尼氏体和核仁为强嗜碱性，易被碱性染料着色（尼氏染色由此得名），而常染色体则为弱嗜碱性。
（2）大小不一：*小的5～8μm，如小脑的颗粒细胞和脊髓后角尖处的联络神经元；*大的100～120μm，如人大脑运动皮质的贝兹（Betz）细胞和脊髓前角的α运动神经元；一般以直径 20μm左右的居多。鼠与人的中枢神经体积悬殊，但胞体的大小差别并不显著（人：5～120μm；小鼠：8～40μm）。
2. 镜下形态神经元胞体的镜下形态与切片厚度和染色方法密切相关。在尼氏染色的石蜡切片（厚度一般5～6μm）上，胞核大而圆、染色浅淡但周界清晰，核内有1～2个小圆形深染的核仁。胞核周围的胞质内有深染的尼氏体，衬托出胞体和胞核的轮廓。因近胞体的树突内仍有较多尼氏体，故较粗的近端树突也同时显示（图1-1-2a，图1-2-6a）。冰冻切片（厚度一般 30～40μm）由于细胞重叠，只可见深染的胞体轮廓，不易分辨胞核结构（图1-1-1b，图1-2-7a）。在H-E染色的石蜡切片上，胞核与核仁呈紫色，胞质、突起以及纤维网均呈淡粉红色（图1-1-2b，图1-2-6b）。在稍厚的切片上，H-E染色切片内的粉红色更为显著（图1-2-7b）。
图1-2-6 海马CA1区分层结构（石蜡切片，a. 尼氏染色；b. H-E染色）
Pol：多形层；Pyl：锥体细胞层；Mol：分子层
图1-2-7 小脑皮质分层结构（a. 冰冻切片，尼氏染色；b. 石蜡厚片，H-E染色）
GrCb：小脑颗粒层；Pk：浦肯野细胞层；MoCb：小脑分子层
神经元群不同，胞体内尼氏体的形状、大小和数量各有特点，高倍镜下比较其差异，是鉴别神经元群或神经元类别的方法之一。总体来看，大神经元的尼氏体多呈粗大斑块状，尼氏染色深浓，如脑干内的某些脑神经运动核的运动神经元，脊髓前角的 α运动神经元等；中等和小神经元内尼氏体多呈颗粒状或细小颗粒状，故尼氏染色稍浅淡。
神经解剖学称中枢内功能形态相似的神经元群为“某神经核（×nucleus or nucleus of ×）”，如面神经核（facial nucleus）、三叉神经核（nucleus of trigeminal nerve）。注意：此细胞集群与单个细胞的核均用“nucleus”，提醒初涉神经解剖的研究者在阅读文献时应注意辨别。
（二）突起以及镜下形态
神经元的突起分为树突和轴突。在中枢神经内，两种突起相互交织。
1. 形态特点
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