Cours 4 : Plasticité

Question 1

Les différents canaux ioniques sur la membrane plasmique sont responsable de quoi

Answer 1

Potentiel de membrane
Potentiels synaptiques
Potentiels d’action

Question 2

Indiquez les différentes classes de canaux ioniques que l’on retrouve sur la membrane potassique

Answer 2

Canal ouvert en permanence : plus potassique et détermine le potentiel de membrane qui change en fonction de la qté d’input synaptique que la cell. recoit

Question 3

Quelle est la caractéristiques du potentiel de membrane

Answer 3

Il y a des fuites d’ions
Plus de canal perméable au K
=> c’est pk le potentiel de membrane est plus proche du potassium

Question 4

Qu’est ce que le potentiels synaptiques

Answer 4

Potentiel qui vient des synapse et change le potentiel de membrane ( inhibe ou excite )

Question 5

Où retrouve t’on le plus de canaux voltage dépendant pour le potentiel d’action

Answer 5

La jonction au corps cellulaire est l’endroit où on retrouve le plus de canaux voltage dépendant

Question 6

Expliquez la chaine d’évènement d’un canal métabotrope ( Du potentiel de plaque motrice au potentiel d’action)

Answer 6

plus un stimuli est fort plus la PA aura une grande fréquence

Question 7

Les potentiels post-synaptique sont influencés par quoi

Answer 7

• La distance : Les effets des synapses seront
  différents selon leur position sur
  les dendrites; près ou loin du
  soma => Constantes d’espaces
• Le temps => Constantes de temps

Question 8

Quels est l’impact du temps et de la distances sur les réponse post-synaptique

Answer 8

diminuent avec le temps et avec la distance à parcourir lors de leur propagation

Question 9

Quelles sont les propriétés passives de la membrane qui influence les réponse post-synaptique ( constante de temps et d’espace )

Answer 9

• La capacitance membranaire
• La résistance axiale
• La résistance membranaire

Question 10

Qu’est ce que la constante d’espace

Answer 10

à quelle distance un signal électrique (potentiel de membrane) peut se propager passivement le long d’un neurone avant d’être atténué, les électrons peuvent se déplacer librement

Question 11

Quel est le but des réponse post-synaptique

Answer 11

Déclencher un PA

Question 12

Quelles sont les composantes dans le calcul de la constante d’espace

Answer 12

• C’est un rapport entre la résistance membranaire / la résistance axiale

=> Résistance axiale : plus le cable est gros plus les électrons passe facilement et il y a moins de résistance
=> Résistance membranaire : plus elle est grande moins il y a de fuite ( plus la membrane est isolante ) la constante d’espace est plus grande

Question 13

La distance de la synapse par rapport à la zone d’intégration sera déterminante dans quoi

Answer 13

L’efficacité synaptique
=> Plus une synapse est proche de la zone d’intégration (cône axonique), plus son influence est forte

Question 14

Qu’est ce que la constante de temps

Answer 14

La capacité à charger la membrane

Quand un courant arrive dans le neurone, il ne modifie pas instantanément le potentiel de membrane.

Une partie du courant sert d’abord à charger la « capacité » (C) de la membrane avant que la différence de potentiel soit visible.

👉 Résultat : la membrane se charge plus lentement que le courant qui circule à l’intérieur de la dendrite ou de l’axone.

Question 15

Quelles sont les composantes dans le calcul de la constante de temps

Answer 15

• Résistance de membrane
• Capacitante : membrane se charge plus lentement que le courant à l’intérieur

Question 16

Quels sont les conséquences des constantes de temps et d’espaces

Answer 16

τ module quand les PA s’additionnent.
=> Plus elle est grande ca prends plus de temps à se dépolariser , la sommation avec le deuxième permettra alors pt de dépasser le seuil

λ module où ils peuvent s’additionner.
=> plus la constante d’espace est grande plus les PA peuvent s’additionner

=> Ces deux constantes conditionnent l’efficacité avec laquelle un neurone transforme les signaux synaptiques en un potentiel d’action.

Question 17

Qu’est ce que la sommation temporelle de la réponse post-synaptique

Answer 17

les 3 choc augmente encore plus l’amplitude de la réponse
=> peut également sommer l’inhibition

Question 18

Comparez les caractéristiques du potentiel d’action et réponse synaptique

Answer 18

Question 19

La structure du cerveau est déterminé par quoi

Answer 19

• largement prédéterminée par des facteurs génétiques
• Le patron d’inter-connectivité entre les neurones dépend aussi de l’expérience / envirronement

Question 20

L’influence de l’environnement varie selon quoi

Answer 20

L’âge
=> Période critique: si certains changement ne se produisent pas à certains moment de la vie il ne se produiront que très difficilement plus tard

Question 21

V/F : Il peut aussi y avoir modification des réseaux de neurones chez l’adulte

Answer 21

Vrai

Question 22

LA construction des réseaux de neurones commence avec quoi

Answer 22

Implique d’abord une différentiation et une migration
des neurones vers leur emplacement définitif

Question 23

Lorsque les neurones sont différencier et migrer elles doivent faire quoi

Answer 23

• Émettre des axones
• Choisir leurs cibles
• Former des synapses avec leurs cibles

Question 24

L’émission d’axones part de où

Answer 24

Le cône de croissance: structure spécialisée à l’extrémité d’un axone qui s’allonge

Question 25

V/F : Les axones peuvent se diriger seulement dans un environnement simple

Answer 25

Faux , Les axones peuvent se diriger dans un environnement cellulaire complexe

Question 26

Le cone des axones est statique

Answer 26

Faux très mobile => croit et se déplace

Question 27

Qu'est ce qui permet au cone de se rallonger

Answer 27

Fins prolongements qui palpent comme des doigts: les filopodes

Question 28

Expliquez le prolongement du cone de croissance

Answer 28

Réorganisation rapide et contrôlée du cytosquelette Cytosquelette d’actine: modification ATP dépendante * Actine globulaire * Actine filamenteuse Signaux de l’environnement * Signaux attractifs: actine G incorporée à actine F => Les actines vont s'allonger * Signaux répulsifs: démantèlement de l’actine F => Les filopodes deviennent plus petits

Question 29

Quand le cone de croissance atteint sa cicle il se transforme en quoi

Answer 29

terminaison présynaptique d'un axone ou en domaine terminale d'une dendrite

Question 30

Expliqué l'intéraction trophiques

Answer 30

Interactions trophiques et taille définitive des populations de neurones => Après formation de contacts synaptiques, les neurones deviennent dépendants de la présence de la cible pour leur survie et leur différenciation

Question 31

La dépendance des neurones pour leur cible est fondée sur quoi

Answer 31

des mol. de spécialisation spécifique ( neurotrophines )

Question 32

Quels sont les roles des facteurs neurotrophique

Answer 32

maintiennent la vie des neurones après qu'ils soit rentré en contact avec la cible approprié => Régulent la croissance et la différenciation des neurones * la survie des neurones

Question 33

Est ce que les neutrophines agissent seulement pour la survie et le renforcement des neurones

Answer 33

Non, elles peuvent aussi participer à leur régulation négative => si on ne recoit peu ou pas de neutrophines on actives l'Apoptose

Question 34

Les facteurs neurotrophiques proviennent de ou

Answer 34

Des tissus cibles

Question 35

La cible joue un rôle majeur pour déterminer la taille de quoi

Answer 35

Des ensemble neuronnaux qui les innervent

Question 36

Expliquez la compétition des neurones au développement

Answer 36

Excédent initial de neurones et dégénération des neurones qui ne réussissent pas à établir des interactions (intervention de facteurs neurotrophiques) => les neurones innervant le bourgeon d'un membre sont en compétition pour les cibles présente en qté limité

Question 37

Expliquez l'impact sur les motoneurone si on enlève un bourgeon pendant le développement

Answer 37

Moins de motoneurone présente qui l'innerve

Question 38

Qu'est ce que le raffinement des contacts avec le développement

Answer 38

Les synapses qui survivent sont celles qui sont les plus actives. => Cohésion entre l’élément présynaptique et l’élément postsynaptique

Question 39

Que ce passe t'il avec les synapses inactives

Answer 39

Elles vont disparaitre

Question 40

Les neurotrophines ont été découverte par qui

Answer 40

* Modèle moléculaire des interactions trophiques * Rita Levi-Montalcini et Viktor Hamburger au début des années 50. => La cible neuronale fournit un signal qui contribue à la croissance axonale de l’élément afférent

Question 41

Quel est le facteur trophique

Answer 41

Le Nerve Growth Factor (NGF) fut identifié comme la protéine responsable

Question 42

Qu'est ce que les neurotrophines

Answer 42

Les neurotrophines sont une famille de facteurs de croissance qui assurent la survie, la différenciation et le maintien des neurones

Question 43

Quelles sont les deux fonctions de signalisation principales des neurotrophines

Answer 43

* Assurer la survie d’un sous-ensemble de neurones au sein d’une population plus étendue * Assurer la formation d’un nombre adapté de connexions

Question 44

Les neurites s'étendent ou se rétractent en fonction de quoi

Answer 44

De la concentration locale de NGF ( neurotrophine ) => La prolifération des neurites peut être contrôlée localement et ne dépend pas simplement des effets généraux des agents trophiques sur les cellules

Question 45

Qu'est ce que la période critique

Answer 45

Période pendant laquelle un jeune organisme doit avoir des interactions avec un environnement normal pour que le développement se fasse normalement

Question 46

V/F : Différentes parties du cerveau ont des périodes critiques de développement à différents moments

Answer 46

Vrai , * Couche 4c du cortex visuel du singe 0-8 semaines post-natales * Autres couches du même cortex 50 semaine

Question 47

Expliquez la période critique chez les oisillons

Answer 47

=> empreinte dans le SN , réorganisation neuronale qui permet l'association de l'oiseau avec sa mère ( si on s'insère au bon moment on peut s'improviser la mère ) * La fenêtre temporelle de l’empreinte est d’une journée * En dehors de cette période, les oisons ne formeront jamais de relation temporelle appropriée

Question 48

Expliquer des exemples de retard dans le dév. des comportements du à une préiode rcritique où les connexions neuronale n'ont pas été faites

Answer 48

* Singes en isolement pendant 6 mois au cours de la première 1.5 année * Graves problèmes comportementaux * Même période d’isolement plus tard dans la vie: très peu d’effet * Enfants abandonnés * Retard de langage; ne vont pas nécessairement apprendre à parler * Comportement social * Comportement moteur

Question 49

Expliquez l'impact de la période critique sur l'apprentissage d'une langue

Answer 49

Diminution de la performance à partir de l’âge de 7 ans environ

Question 50

Expliquez des expérinece qui on étudier la période critique

Answer 50

* Expériences de David Hubel et Torsten Wiesel dans les années 60 * Ont montré que si un animal est privé d’expérience visuelle normale pendant les premiers temps après la naissance, les connexions dans le cortex visuel seront altérées

Question 51

Expliquez le fonctionnement de la vision et des connection

Answer 51

* Les projections sont issues de la rétine * Premier relais dans le thalamus * Projections au cortex cérébral => SI l'oeil n'est pas fonctionnel à la période critique certaisn liaison ne se feront pas

Question 52

Dans l'expériences de David Hubel et Torsten Wiesel dans les années 60 qu'est ce qu'on peut visualiser

Answer 52

Couche 4 du cortex visuel où on trouve les colonnes associé à un seul oeil => visualiser les connexions => si on injecte de la proline radioactive dans un des deux yeux on peut voir quelle neurones est associés à quel oeil

Question 53

Expliquez la dominance oculaire chez un individu normal , un enfant où on a suturer l'oeil et un adulte qu'on a suturer l'oeil chez le chat

Answer 53

Enfant : Toutes les cellules sont maintenant activées par l'oeil qui est resté ouvert => le changement chez l'enfants montre que c'est le moment où les connexions se font => oeil occlus perd ses connexions avec le thalamus Adulte : on voit alors une même distribution => ne se distingue pas d'un chat normal dans ses neurone => on peut alors savoir que c'est chez le chaton que l'expérience visuelle détermine la facon dont se mets en place la connectivité du cortex

Question 54

Expliquez l'effet d'une occlusion d'un oeil sur les terminaisons dans le cortex visuel

Answer 54

=> Qté vrm diminuer

Question 55

V/F : certaine plasticité demande pas de période critique

Answer 55

Vrai , possibilité de plasticité dans le cortex adulte

Question 56

Expliquer une plasticité dans le cortez adulte si on utilise uniquement 3 doigt sur 5 sur une longue période de temps

Answer 56

Question 57

Qu'est ce que la réorganisation fonctionnelle

Answer 57

plasticité adaptative du cerveau et du thalamus. =>Elle permet au système nerveux de s’adapter aux changements, aux blessures ou à l’entraînement. => Plus une fonction est utilisée, plus les régions cérébrales correspondantes peuvent s’élargir ou se réorganiser pour optimiser la performance.

Question 58

La réorganisation fonctionnelle est présente où

Answer 58

Question 59

Qu'est ce que l'habituation

Answer 59

ØC’est l'atténuation de la réaction à un stimulus présenté de façon répétitive. ØDésensibilisation aux stimuli qui perdent leur sens ou leur nouveauté.

Question 60

L'habituation résulte de quoi au niveau moléculaire

Answer 60

La réduction de la transmission synaptique résulte d'une inactivation des canaux calciques au niveau des terminaisons pré-synaptiques (moins de Ca++, moins de libération de neurotransmetteur)

Question 61

Qu'est ce que la sensibilisation

Answer 61

ØC’est l’augmentation de la réponse à un stimulus suite à l'exposition à un stimulus intense ou douloureux. ØAttire l'attention sur des stimuli qui auparavant étaient inoffensifs, puisqu'ils sont potentiellement accompagnés de conséquences dangereuses.

Question 62

Que ce passe t'il avec un réflexe de rétraction suite à une sensibilisation

Answer 62

§Le même réflexe de rétraction est augmenté si une stimulation douloureuse est donnée ailleurs sur le corps avant.

Question 63

Le stimulus sensibilisant active quoi

Answer 63

§Le stimulus sensibilisant active des interneurones facilitateurs qui forment une synapse axo-axonique avec la terminaison de l'afférence sensorielle. §Ces interneurones utilisent la 5-HT

Question 64

Expliquez le mécanisme cellulaire de la sensibilisation

Answer 64

La sérotonine libérée par l’interneurone produit en bout de ligne une augmentation de l'AMPc dans le neurone sensoriel. => Diminution de la probabilité que les canaux K+ s’ouvrent pendant le potentiel d’action présynaptique. => protéine kinase diminue la probabilité l'ouverture des canaux potassique => les PA se repolarise plus lentement => membrane reste dépolariser plus lentement => augmente la niveau de Ca => Augmente le niveau de NT

Question 65

Quels est l'impact d'une sensibilisation à long terme

Answer 65

Augmentation du nombre de synapse

Question 66

V/F : la sensibilisation est une forme de potentialisation

Answer 66

Vrai , potentialisation de la transmission associé à la sensation ( mais quand c'est dans l'hippocampe ca ne vient pas du système somato-sensitif alors on parle de potentialisation directement )

Question 67

La plasticité à long terme à quel impact sur le système nerveux central

Answer 67

- Changement dans l'efficacité de la transmission - Changement morphologiques

Question 68

Potentialisation à long terme est découverte par

Answer 68

* Premières observations dans les années 60 * Découverte chez l’animal par Bliss et ses collègues au début des années 60

Question 69

Qu'est ce que la potentialisation à long terme

Answer 69

C’est le renforcement durable de la communication entre deux neurones après une stimulation répétée. * Changement prolongé de la force synaptique PLT ou LTP * Mécanismes de plasticité synaptique de beaucoup plus longue durée; * Augmentation qui peut durer des semaines in vivo

Question 70

La PLT est dû à quoi

Answer 70

Augmentation durable de la réponse synaptique après une brève stimulation à haute fréquence (SHF

Question 71

Où retrouve t'on la potentialisation à long terme

Answer 71

Dans l’hippocampe, mais aussi ailleurs dans le SN et chez plusieurs espèces => mécanisme cellulaires peuvent différer

Question 72

Expliquez l'impact d'une réponse avant et après un stimuli à haute fréquence

Answer 72

Question 73

Qu'est ce qui peut agir comme un facilitateur de la potentialisation

Answer 73

Couplage de l’activité pré- et post synaptique - si on augmente la transmission pré-synaptique et qu'on a stimulé le neurone post-synaptique on se retrouve avec une activité plus grande

Question 74

Que ce passe t'il si une voie “faiblement utilisée” est potentialiser en même temps qu’une voie très forte ( activer de facon synchrone )

Answer 74

elle ne saura pas potentialiser comme une autre voie très utiliser ( renforcement plus faible )

Question 75

Donnez les étapes du mécanisme d'induction de la PLT

Answer 75

1) Stimulation forte → libération massive de glutamate. 2) Activation des récepteurs AMPA → entrée de Na⁺ → dépolarisation. 3) Déblocage des NMDA (Mg²⁺ expulsé). 4) Ouverture des NMDA → entrée de Ca²⁺. 5) Ca²⁺ active des kinases (CaMKII, PKC, PKA). 6) Phosphorylation + insertion de nouveaux récepteurs AMPA. 7) Synapse renforcée → transmission plus efficace

Question 76

Quelles sont les conséquence au niveau cellulaire de l'induction de la PLT

Answer 76

ØAction pour insérer de nouveaux récepteurs AMPA dans l’épine post-synaptique => L'augmentation du nombre de récepteur augmente la réponse de la cell post-s au glutamate

Question 77

La PLT est-elle un substrat pour la mémoire

Answer 77

On pense que oui pcq : ØCapacité:Presqu'illimitée ØStabilité ØSpécificité: ØPharmacologie: Les agents qui bloquent la PLT ont un effet important sur la mémoire

Question 78

Expliquez le mécanisme de PLT lier à la mémoire à long terme

Answer 78

v Si la PLT est un substrat pour la mémoire, elle doit persister à très long terme. v Les évidences obtenues jusqu’à présent indiquent qu’elle persiste tant et aussi longtemps que nous pouvons maintenir nos conditions d’enregistrement expérimentalement (quelques semaines).

Question 79

Quels est l'impact physique de la PLT

Answer 79

Apparition de nouvelles épines dendritiques environ 1 heure après la stimulation provoquant la PLT

Question 80

Qu'est ce que la dépression à long terme et dans quelle partie du cerveau on la retrouve plus

Answer 80

Diminution de l'efficacité des synapse => hippocampe et Cervelet

Question 81

La DLT dans l'hippocampe est relié à quoi

Answer 81

De petites quantité de Ca

Question 82

Qu'est ce que la dépression à long terme

Answer 82

Dans le cortex et l’hippocampe,une stimulation à basse fréquence (SBF: 1-5Hz) pendant 10-15 min produit une dépression de la réponse de base ou renverse une PLT induite préalablement. => si on stimule très faiblement et en grande qté une région on va avoir une diminution de la transmission synaptique

Question 83

Qu'est ce qui dans l'hippocampe détermine la DLT ou la PLT

Answer 83

Le facteur qui détermine si DLT ou PLT semble être la quantité de Ca++ non lié dans la cellule post-synaptique. Petite quantité de Ca++ induit une activation de phosphatases (enzymes qui clivent les groupes de phosphate). => DLT Grande quantité de Ca++ induit une activation de kinases (enzymes qui phosphorylent d'autres molécules). => PLT

Question 84

Expliquez le mécanisme cellulaire de la DLT

Answer 84

Activation de protéine phosphatse qui internalise les récepteurs AMPA

Question 85

Les cellules de Purkinje du cervelet sont innervées par quoi

Answer 85

une seule fibre grimpante (qui forme beaucoup de contacts excitateurs) mais reçoit jusqu'à 100,000 synapse des fibres parallèles

Question 86

Comment la DLT est induite dans le cervelet

Answer 86

Lorsque les fibres grimpantes et parallèles sont activées simultanément on assiste à une DLT de la réponse aux fibres parallèles uniquement

Question 87

Expliquez le mécanisme de la DLT dans le cervelet au niveau cellulaire

Answer 87

1) Fibres grimpantes : grande augmentation du Ca++ intracellulaire par l’ouverture de canaux Ca++ voltage-dépendants 2) Fibres parallèles : activation de récepteurs AMPA et métabotropes. Ces derniers amènent la production de messagers secondaires (le diacylglycérol et IP3): activation de la PKC. 3) PKC cause une internalisation des récepteurs AMPA ; affaiblissement de la synapse de la fibre parallèle => Le Ca²⁺ (grimpante) et les messagers DAG/IP3 (parallèles) se combinent pour activer fortement la PKC.