2015年6月19日 星期五

科博館生命科學廳生老病死展場中一張誤導觀眾的圖!?

 科博館生命科學廳生老病死展場中一張誤導觀眾的!?
01. 生命科學廳,2006年重新規劃成立的生老病死展場,左邊牆面上展示了第一~第九個月胚胎子宮內攝影的實際照片,然而其中有關第一個月胚(embryo)的照片明顯有誤!展場牆面上展示的圖其實只是21天左右的胚圖,而非如展場牆面上所標示的是第一個月的胚圖。
02. 一走進生老病死展場,左邊牆面上展示所謂「第一個月胚」的圖,而事實上應該是「21天左右的胚」圖。21天時的神經管才可能只有中間部份癒合而已,發育到30天時的胚,神經管前方以及後方的神經孔(Neuropores)均已癒合了,如到此時仍未癒合,就可能會形成畸型的胚胎!
    網友或許會覺得Freak是否有點在吹毛求痴!21天和30天只不過差九天而已嘛?何必如此斤斤計較呢?
    實則大不然,因為在很早期時候的胚(Embryo),胚胎細胞分化增生得非常非常快速,就算只相差12天,胚的外觀和內在都已大不相同,更別說相差達九天之多,胚的變化會有多驚人的差異了。
03. GOOGLE圖片,找到一張與科博館生老病死展示場所用圖片非常相似的圖片,最明顯的差別是─別人標示的時間為21 days而非1個月!

© 2012 Yale School of Medicine
04. 一個月(四星期)時胚的外觀應如此張耶魯大學醫學院的圖所示,神經管的前後孔均已關閉,而非像展場的圖,神經管的前後孔仍處於開啟的狀態。

05.  22天的胚,腦已經準備開始在前方的神經摺(neural fold)形成。生老病死展場,一走進展場左邊牆面上所謂第一個月胚的圖(而事實上應該是21天左右的胚圖),就會類似此圖側面觀的照片。
(embryo 22 days brain forms in neural fold)

以下我找了幾張國外網路上的相關圖,來印證本人觀點之可靠性。同時請老天爺幫幫忙,希望科博館的相關策展人員,能參考更多的資料,看看是否能將圖訂正,不要再誤導觀眾和莘莘學子。

06. 第一個月時的胚(First Month Embryo),心臟已開始跳動;手芽(arm bud)、腳芽(leg bud)也已形成;同時體節(somites)清晰可見。

 

07~圖08呈現的「一個月的胚」,跟科博館生命科學廳生老病死展場展示的「一個月的胚」有很明顯的差異!有興趣的網友應可上網找到更多的圖,來印證展場的不正確。

 
07. First month of pregnancy.
08. 第一個月的胚(embryo)
神經管的形成:
寫此段的目的,是想從胚胎學的角度進一步說明21天時胚的側面觀,為何會是如此?
n  在脊索形成末期,在脊索(notochord)的誘導下,覆蓋在脊索上方的外胚層細胞密集加厚,形成神經板(neural plate)
n  神經板中央逐漸下凹變成神經溝(neural groove),神經溝的兩側隆起稱為神經褶(neural fold)
n  隨著神經溝的加深,兩側神經褶逐漸靠攏,最終癒合,並與外胚層分離成為神經管(neural tube)
n  神經管的前端將發育成,後端將發育成脊髓

09.神經管的發育過程。
神經板(Neural plate)→神經溝(Neural groove)→神經摺(Neural folds)→神經管(Neural tube)
10.神經管的發育。
圖片來源:http://classes.midlandstech.edu/carterp/Courses/bio211/chap28/chap28.htm


神經管的發育時間─神經板發育第18天,神經管的頭部開口關閉第24天,神經管的尾部開口關閉第26天。

 神經管發育的缺陷:

11. 葉酸缺乏的相關疾病。
神經管缺陷(neural tube defects,NTDs) ,是一種嚴重的畸形疾病,神經管就是胎兒的中樞神經系統。在胚的第1517日開始,神經系統開始發育,至胚22日左右,神經褶的兩側開始互相靠攏,形成1個管道,稱為神經管,它的前端稱為神經管前孔,尾端稱為神經管後孔,胚在2425日及26日時,前孔及後孔相繼關閉。胎兒神經管畸形主要表現為無腦兒、腦膨出、腦脊髓膜膨出、隱性脊柱裂、唇裂及齶裂等。
  中國大陸每年出生的2300萬新生兒中,有近40萬患有各種先天性疾病,其中神經管畸形的發生率為0.2%0.4%
    由於人類大腦是在神經管上發育而形成的,如在妊娠34周起至4個月,孕婦缺乏葉酸,便可能導致胎兒出現不同程度的神經系統先天性畸形。
  許多種類基因的表達或突變與神經系統發育、神經管畸形有關,它們是:
  (1)葉酸代謝相關基因。
  (2)原癌基因和抑癌基因。
  (3)生長因數及其受體基因。
  (4)蛋白激酶C相關基因。
  (5)發育調節基因及轉錄因數類基因。
  (6)其他基因:細胞骨架類、細胞連接類基因等。

圖文來源:http://baike.zhenduan.org/index.php?doc-view-146.html

12. 神經管的前()及後()部開孔(Cranial & Caudal Neurospore),此時的胚只有22天~23天。科博館生命科學廳展示的第一個月胚的圖與此圖相同。
13. 神經管的前()及後()部開孔,此時的胚只有22天~23天。科博館生命科學廳展示的所謂第一個月胚的圖與此圖相同。

2015年6月18日 星期四

人耳的構造與功能 為科博館07-01-2015開始的《生物律動特展-住在身體裡的音樂家》而寫

 
 
 
 
 
 
 
 

人耳的構造與功能        06-18-2015

為科博館07-01-2015開始的《生物律動特展-住在身體裡的音樂家》而寫



1. 耳朵的解剖圖。

人耳功能上考量可如圖1般分為兩部份:

1.  外耳與中耳屬於聲音傳導部份

2.  內耳屬於聲音感覺部份

一、外耳的構造及功能:

1.  耳殼→收集聲波。

2.  外聽道→往中耳傳導聲波。

3.  外聽道的皮脂腺分泌油脂濕潤外耳道→油脂與耳毛共同防止異物進入耳內。

4.  外聽道的耳垢腺(=特化的汗腺)分泌黏液吸附異物形成耳垢。



2. 外聽道之功能之一─吸附異物,形成耳垢。

二、中耳的構造及功能:

A. 中耳的構造:

1.  鼓膜(EardrumTympanic membrane) ,聽聽看展品是以喇叭的黑色鼓膜表示。

2.  鎚骨=Malleus(拉丁文)the hammer(英文),聽聽看展品是以黃色鴨子表示。

3.  砧骨=Incus(拉丁文)the anvil(英文) ,聽聽看展品是以紅色吉他表示。

4.  鐙骨=Stapes(拉丁文)the stirrup(英文) ,聽聽看展品是以紅色茶壺表示。

   (鐙骨為人體內最小的一塊骨頭,大小如一顆米粒般。)

5.  卵圓窗(Oval window) ,聽聽看展品是以綠色振動膜表示。

6.  哺乳類中耳由外往內具有鎚骨→砧骨→鐙骨三塊聽小骨,結構類似槓桿般,司聲波放大作用,人類的三塊聽小骨約可放大聲波23倍。

 


3. 生命科學廳進口的模型─哺乳動物的中耳及內耳(Photo by Michael)

B. 中耳的功能:

1.  放大聲波。

為何中耳需要放大聲波?
Ans:因為外耳與中耳傳導聲波的介質是空氣,而內耳傳導聲波的介質是液體(=內淋巴液)。如果聲波由空氣傳到液體時,聲波經過不同的介質而如果沒被放大的話,其實我們是很難聽到聲音的。
臨床上所謂的傳導性耳聾,其中有一類,就是由於三塊聽小骨鈣化,無法再司聲波放大作用而導致。

2.  耳咽管─平衡中耳以及外耳的壓力。



4. 耳咽管(=歐氏管)之功能─平衡鼓膜內外氣壓。

3.  減音反射(Attenuation reflex)=鐙骨肌反射(Stapedius reflex)

太大的聲音時,經由中耳內鼓膜張肌以及鐙骨肌的適當收縮,減低中耳三塊聽小骨放大聲波的程度,以保護內耳耳蝸中之聽毛細胞免於受到傷害的反射。

三、內耳的構造及功能:

    聲波由外聽道傳入中耳,經鼓膜然後鎚、砧、鐙三塊聽小骨放大聲波後,再傳達內耳,內耳之內淋巴液產生振動,振動波導致內耳的聽覺纖毛細胞上方的纖毛產生移動(聽聽看展品以金屬刺表示纖毛),此移動可將聲波強弱(音量)、頻率(音調高低)等訊號轉換成電位,經聽覺傳導路徑傳到大腦分析(主要是由位於大腦的顳葉負責分析),於是我們就聽到各種聲音。

    位於內耳聽覺纖毛細胞上方的V字型纖毛,請參考圖5


5. 位於內耳耳蝸(cochlea)內的聽覺纖毛細胞上方的纖毛,聽聽看展品以金屬刺表示纖毛,然而實際上纖毛非常非常細小。  此彩色掃描式電子顯微鏡照片的放大倍率為 21,000)


 

BOX 1延伸閱讀:
這一段文字一則是想和各位夥伴們說,內耳其實是相當複雜的構造!
另外一個原因是,司平衡覺的前庭、半規管也都是屬於內耳的一部分,所以講到內耳的結構與功能覺得應當提一下。但是此部分顯然和《生物律動特展》無關,所以請甄酌妳()們的時間吧。
內耳分耳蝸、前庭兩部份:
1. 耳蝸司聽覺。
2. 前庭司平衡覺
前庭包括:
 (1.)橢圓囊及球狀囊司頭部的平衡覺。
a. 橢圓囊偵測頭部的水平移動(例如頭部前傾或後仰時的偵測)
b. 球狀囊偵測頭部的垂直移動(例如搭電梯時眼睛閉著,也會知道是往
上往下,就是球狀囊偵測的。)
 (2.)半規管:偵測頭部的旋轉加速度的移動。
   三個互相垂直的半圓形細管是為半規管,內含內淋巴液、半規管的基部膨
   大處稱為壺腹(Cupula),內有纖毛細胞,當頭部旋轉,內淋巴液就會反方
   向流動、觸動纖毛,纖毛細胞活化後,經由第八對腦神經──聽平衡神
   經,告訴大腦頭部現在是做往那個方向的旋轉動作。
6. 內耳的簡化結構示意圖。

 

BOX 2哺乳動物的中耳才分化形成鎚、砧、鐙三塊聽小骨;爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨,但是這已指出了爬行動物逐漸推進至哺乳動物特徵的趨勢。
7. 哺乳動物的中耳才具有鎚、砧、鐙三塊聽小骨;爬行類動物的中耳只有一塊鐙骨。
異齒龍(Dimetrodon 似哺乳爬行類) 的中耳只有一塊鐙骨(綠色)
摩根錐齒獸(Morganucodon原始哺乳類)的中耳具有三塊聽骨鎚骨(紫色)、砧骨(黃色)、鐙骨(藍色)
圖片來源:科博館 館訊130 879月《哺乳動物的特徵與起源》 
圖∕文 張鈞翔