cours 5

Question 1

btw ce cours va etre majoritairement question moyen développement so good luck

Question 2

Pourquoi enregistrer directement dans le cerveau des animaux?

Answer 2

PA est la mesure donnant le + d’info sur ce que les neurones encodent

Les techniques non-invasives pour mesurer l’activité ont faible résolution temporelle/spatiale (PA temporelle milliseconde vs secondes pour IRMf) et donne pas d’info sur décharge individuels

IRMf c’est indirecte (signal BOLD, flot sanguin)

Question 3

Pourquoi utiliser des primates non-humains
pour la recherche en neuroscience? (2)

Answer 3

Similaire aux humains génétiquement, anatomiquement et comportementalement (facile étendre resultat)

capable effectuer comportements et taches similairement aux humains comparer aux autres (permet examiner activité neurale lors de taches psychophysiques ou cognitives)

Question 4

Exemples de sujets de recherche étudiés
chez les primates non-humains

Answer 4

Quelle est la base neurale des fonctions
cognitives supérieures? (langage, attention , prise de decision, etc…)

comment les signaux sensoriels sont ils traité et combinés pour la perception et l’Action (perception visuel, traitement somatosensoriel, intégration multisensorielle)

comment planifier et contrôler nos actions motrices ?
(mouvements oculaires, mouvements d’atteinte et préhension, apprentissage moteur

base neuronale des désordres neurologiques

Question 5

Les singes utilisés le plus fréquemment
incluent…

Answer 5

le macaque rhésus et le singe cynomolgus

(car commun et nice avec humains)

Question 6

L’utilisation des singes est maximisé ou minimisé autant que possible ?

Answer 6

minimisé ( 1-3 singes sont utilisés dans une période de 3-10 ans)

Question 7

Chaque expérience est typiquement effectuée avec un minimum de __ animaux pour
assurer la reproductibilité des résultats

Answer 7

2

Question 8

comment est atteinte la puissance statistique ?

Answer 8

non pas par le nombre d’animaux étudiés
mais plutôt par le nombre de neurones enregistrés

Question 9

Structure de base des expériences
chez les primates non-humains (7)

Answer 9

Question 10

montage expérimental pour étudier comportement primates (dessine)

Answer 10

Question 11

différentes facons de présenter un stimulus a un singe (4)

Answer 11

Stimulus visuel
sur un écran

Stimulateur tactile

Forces ou perturbations appliquées
par un bras robotisé

Système de mouvement pour
bouger le singe dans l’espace

Question 12

2 modèle pour étudier le mouvements des yeux de singe

Answer 12

Scleral search coil technique : singe assis avec tete centrée dans champ magnétique

yeux bouge, champ magnétique induit courant dans eye coil, mesuré comme changements de potentiel prop. a position oeil

oculomètre :caméra suit position pupille

Question 13

oculomètre vs coil technique en terme de résolution temporelle et spatiale

Answer 13

coil technique meilleure résolution temporelle et spatiale

Question 14

mesure de la mouvement du bras :

on veut mesurer la trajectoire Entière pendant le mouvement, quoi prendre?

et si on veut mesurer la position de la main au début et à la fin du mouvement ?

Answer 14

trajectoire entière : bras robotisé /interface manipulable ou systeme de caméra

écran tactile : mesurer la position de la main au début et à la fin du mouvement

Question 15

mesure de l’activité musculaire , on prend quel modèle

Answer 15

Enregistrements électromyographiques (EMG)

(Enregistrement des potentiels électriques générés par les cellules musculaires en réponse
à une stimulation neurale ou électrique)

avec électrode

Question 16

modèle utilisé pour l’apprentissage moteur

Answer 16

les sujets apprennent à compenser pour une perturbation de force appliquée à la
main par un bras robotisé

atteindre une cible, mais le bras applique force perpendiculaire, on apprend a faire des trajectoire droite en compensant

Question 17

après l’apprentissage moteur du bras qui perturbe, que se passe til si on enleve soudainement la perturbation

Answer 17

Après l’apprentissage, si la
force appliquée est
soudainement eliminée,
les trajectoires sont déviées
dans la direction opposée

Question 18

les neurones M1 relié au bras montrent, comment sont ils spécifique et unique ?

Answer 18

ils sont corrélées avec différents aspects des mouvements d’atteinte (ex.,
vitesse, forces) et ont une préférence directionnelle

Question 19

L’estimation de nos mouvements est essentiel pour…

Answer 19

stabilité du regard, controle postural/equilibre, perception de nos déplacements, navigation/memoire spatiale, controle mouvement volontaire

Question 20

Est-ce que l’activité de décharge des neurones de M1 change lors de l’adaptation à une force
de perturbation cohérente avec un rôle de ces cellules dans l’apprentissage moteur?

Answer 20

Certains neurones de M1 changent leur
taux de décharge lors de l’apprentissage
d’un façon compatible avec un rôle
dans la compensation prédictive pour
les forces appliquées

Question 21

__________________est
requise pour estimer nos mouvements

Answer 21

L’intégration multisensorielle

Question 22

explique comment on utilise l’intégration multisensorielle pour distinguer les translations et inclinaisons

Answer 22

les organes otolithiques sont stimuler autant par translation qu’inclinaison

mais durant inclinaison, ca implique aussi canaux, donc en combinant les deux on sait c lequel

Question 23

formule théorique de l’intégration multisensorielle des canaux et organes ortholitiques (pas sur faut savoir)

Answer 23

cerveau askip calcule

Question 24

modèle pour mesurer prise de décision chez le singe

Answer 24

Tâche de discrimination de mouvement visuelle :

mouvement de points aléatoire dont une portion bouge ensemble dans une direction

il doit décider quel direction, en faisant un mouvement oculaire vers la cible dans la direction choisie

Question 25

aire des neurones qui s'occupe de choisir entre 2 choix comment interpréter une montée vite et haute vs graduelle

Answer 25

aire intrapariétale latérale (LIP) montre vrm plus quand choix evident plus lent et graduelle si moin clair

Question 26

graphique time from saccade des decharges de neurone LIP, il se passe quoi au peak

Answer 26

au peak c'est quand on décide et fait la saccade

Question 27

Entrainement comportemental : former le singe par renforcement positif ou négatif

Answer 27

seulement pas renforcement positif, JAMAIS NEGATIF JAMAIS LE PUNIR

Question 28

entrainement comportemental prend entre 2-3 mois (VF)

Answer 28

dépend de la difficulté de la tache 2-3 mois tache simple genre mouvement yeux 1-2 ans taches cognitives complexe

Question 29

2 étapes de base de l'entrainement comportemental

Answer 29

1. familiariser avec chaise de primate, le lab et le personnel (1-2smn, vient au lab quotidiennement, récompenser) 2.apprendre la tache expérimentale (1.introduction appareil et concept simple, 2.introduction progressive nouveau concepts etapes par etapes, 3.perfectionner la tache)

Question 30

exemple apprendre la tache expérimentale : mouvement d'atteinte a une cible visuelle

Answer 30

1. introduction a l'appareil et concept simples récompenser si regarde la cible, récompenser si touche la poignée 2.progression nouveaux concepts bouger la poignée pour placer curseur dans cercle bouger curseur au départ et maintenir bouger vers nouvelle cible depuis départ attendre que, etc... 3.perfectionner la tache (réduire taille cible, temps permis)

Question 31

2 appareils pour mesurer les comportement qui sont implantés chirugicalement

Answer 31

eye coil électrodes EMG

Question 32

explique systeme de fixation a la tête implantés chirurgicalement (court terme)

Answer 32

Implant ou poteau attaché à la tête afin de permettre la stabilisation de la tête pour l’enregistrement neuronal et certaines tâches comportementales

Question 33

nomme implants pour l'accès a long terme au cerveau implantés chirurgicalement (4)

Answer 33

chambre pour enregistrement réseau d'électrodes implanté de facon chronique canule fenêtre crânienne

Question 34

explique chambre pour enregistrement (implants pour l'accès a long terme au cerveau implantés chirurgicalement)

Answer 34

cylindre avec bouchon vissable au dessus d'un trou ouvert dans le crane (pour enregistrer)

Question 35

explique canule (implants pour l'accès a long terme au cerveau implantés chirurgicalement)

Answer 35

tube mini pour accéder structure profondes du cerveau pour electrodes ou agents pharmaco, vecteurs viraux ou sondes optiques pour stimulation lumière

Question 36

explique Réseau d’électrodes implanté de façon chronique (implants pour l'accès a long terme au cerveau implantés chirurgicalement)

Answer 36

Réseau d’électrodes implanté à long terme pour enregistrer l’activité d’une population neuronale

Question 37

explique fenêtre crânienne (implants pour l'accès a long terme au cerveau implantés chirurgicalement)

Answer 37

fenêtre d'observation accès visuel aux structure superficielles (imagerie marqueur neurones fluo)

Question 38

Les instruments chirugicaux, les implants, et les draps couvrant la plupart de la surface de travail sont typiquement stérilisés à l`aide d'un...

Answer 38

autoclave

Question 39

comment autoclave fonctionne

Answer 39

augmente sa pression interne afin de créer de la vapeur d’eau tres chaude --> stérilise tout

Question 40

outil sensible a la chaleur on stérilise comment

Answer 40

n gaz ou un désinfectant chimique est utilisé

Question 41

nomme les anesthésiant utilisé lors de procédures chirurgicales (2)

Answer 41

Ketamine (agent pharmaco inhibant canaux NMDA, Combiné avec xylazine) isoflurane (anesthésique au gaz)

Question 42

a quoi sert l'instrument stéréotaxique

Answer 42

positionner l'animal stable pour placer précisément implants (implants sont maintenant avec vis) définir un cadre de référence en 3D qui soit constant d’un animal à un autre

Question 43

craniotomie

Answer 43

un petit trou est fait dans le crâne pour enregistrer

Question 44

on fait quoi aux animaux pour récupérer apres chirurgie

Answer 44

traités avec des analgésiques et des agents antibiotiques

Question 45

Un atlas stéréotaxique, c'est quoi

Answer 45

fourni des informations sur la position des structures du cerveau dans ce cadre de référence stéréotaxique

Question 46

comment l'imagerie par résonance magnétique peut aider a placer les implants

Answer 46

reconstruire region d'intérêts par série d'image IRM estimer ou mettre chambre pour atteindre régions intérêt calibrer avec points de reperes

Question 47

enregistrement intra, patchclamp ou extra : 1.on veut enregistrer les interactions synaptiques entre neurones ? 2.fonctions canaux individuels 3. cmmt nt, medicaments affectent PA 4.comment neurone contribue a différents comportements ? 5. comment activité d'un groupe de neurone est coordonné?

Answer 47

1.intra 2.patchclamp 3.intra 4.extra 5.extra

Question 48

les charges s'accumulent en extracellulaire (VF)

Answer 48

non, c'est un milieu conducteur donc non

Question 49

puits vs source (potentiel extracellulaire)

Answer 49

puits c charge qui rentre en intra source c charge qui sortent (vont extra)

Question 50

Hypothèses simplificatrices pour estimer le potentiel extracellulaires (2)

Answer 50

chaque source/puit est une source point (contribue au potentiel) milieu extra est homogène

Question 51

conclusions importantes sur le potentiel extracellulaire

Answer 51

Les potentiels extracellulaires réflètent la somme des contributions de nombreuses sources/puits de courant dans un volume conducteur plus source/puit est loin de l'électrode d'enregistrement, moin sa contribue est importante

Question 52

2 grandes famille de potentiels extracellulaires

Answer 52

PA et potentiel de champs

Question 53

PA : haute ou basse fréquence du signal extra ?

Answer 53

haute (100 Hz-10kHz)

Question 54

PA: il faut enregistrer ou ?

Answer 54

près de la cellule (pointe de l’électrode < 140 μm du neurone) si on est loin on va pas voir

Question 55

PA : signal d'entrée ou de sorite du neurone

Answer 55

sortie

Question 56

PA : resolution temporelle este de quel ordre ?

Answer 56

ms

Question 57

Généralement accepté comme la mesure donnant le plus d’information par rapport à ce que les neurones encodent/signalent

Answer 57

PA

Question 58

amplitude PA vs potentiel intracellulaire

Answer 58

amplitude PA (0,1-1mV) vrm moin grande que intra (100 mV)

Question 59

PA vs potentiel intracellulaire ils sont inversé, a qui appartient celui vers le haut vs vers le bas

Answer 59

intra vers le haut extra vers le bas

Question 60

La forme et l’amplitude du potentiel extracellulaire dépend de... quel forme proche du soga vs long de l'axone

Answer 60

de la position de l’électrode et de la géometrie de la cellule negatif au soga et positif le long de l'axone

Question 61

convention + et - puits et source c'est quoi

Answer 61

+ c'est quand ca sort - ca rentre puit c'est - source c'est +

Question 62

entrées synaptique vs potentiel d'action, ou sont les puits vs les sources

Answer 62

entrées synaptiques : Puits dans les dendrites Source dans le soma PA : Puits dans le soma Sources dans les dendrites

Question 63

ici on voit alors un PA ou entrées synaptiques ?

Answer 63

PA car puits dans soma (-) et source dans dendrite (+)

Question 64

L’amplitude des potentiels d’action diminue très rapidement avec distance du soma (VF)

Answer 64

V

Question 65

Pdc : basse ou haute fréquence (COMBIEN)

Answer 65

basse (moin de 100Hz)

Question 66

pdc : ou il faut se mettre pour enregistrer ?

Answer 66

pdc peut etre enregistrer sur une longue distance au soma, donc pas trop important

Question 67

Hypothese pk PA faut etre proche du soma vs Pdc non

Answer 67

le tissu neural à des propriétés de filtre passe-bas

Question 68

PA vs pdc, lequel est plus difficile a interpréter? pourquoi

Answer 68

pdc car represente l'activité dans un volume de tissu

Question 69

pdc : Des données suggèrent qu’ils reflètent en grande partie...

Answer 69

les courants synaptiques

Question 70

DIT VITESSE Les potentiels de champ sont souvent classés en bandes de fréquences basées sur leur corrélation avec différentes aires du cerveau (VF)

Answer 70

F, en corrélation avec différentes états comportementaux

Question 71

3 types de potentiels de champ lequel est non invasif ?

Answer 71

EEG (non invasif) EcoG (electrocorticogram) LFP (local field potential)

Question 72

EEG : enregistre ou ?

Answer 72

à la surface du cuir chevelu

Question 73

EEG facile a enregistrer Avec quel électrodes ?

Answer 73

electrodes de surface

Question 74

EEG normalement avec quel espèce

Answer 74

animal

Question 75

EEG resolution spatiale ?

Answer 75

cm Reflète la somme des courants d’un grand volume de tissu (très faible résolution spatiale)

Question 76

EEG vs PA

Answer 76

EEG donne moins de détails en temps réel concernant le comportement vs PA

Question 77

EEG reflete quoi

Answer 77

les entrées synaptiques sychronisées aux populations de neurones dans les couches corticales superficielles PAS PA

Question 78

EcoG : on met electrodes ou ?

Answer 78

sous le crane en contact avec les méninges (sous dure mere)

Question 79

Ecog vs enregistrements dans le cerveau qui est plus invasif

Answer 79

enregistrements dans cerveau

Question 80

Meilleure détection des processus locaux : EEG ou ECoG

Answer 80

EEG

Question 81

Ecog résolution spatiale ?

Answer 81

assez faible

Question 82

plus local des pdc

Answer 82

LFP

Question 83

qui a meilleure resolution spatiale et temporelle des pdc

Answer 83

LFP (goat)

Question 84

LFP reflète quoi

Answer 84

l’entrée synaptique synchronisée d’une population neurale Somme de l’activité de nombreuses sources/puits de couran

Question 85

pk les LFP sont dur a interpréter

Answer 85

Puisque les LFPs représentent une somme d’activité à travers une population de neurones

Question 86

comment interpréter les LFP alors

Answer 86

informations uniques quant aux sommes d’entrées synaptiques, aux interactions neurales locales et l’état des réseaux corticaux en gros combiner avec PA peut aider

Question 87

nomme les différentes approches d'enregistrement (3)

Answer 87

1. Technique du microdescendeur 2. Réseaux d’électrodes implantés de façon chronique 3. Réseaux d’électrodes mobiles

Question 88

concept microdescendeur explique

Answer 88

on descend une ou plusieurs électrodes et enregistre quand stimulus ou tache

Question 89

avantages et désavantages microdescendeur (2 pour chaque)

Answer 89

avantages : flexible (peut déplacer électrodes a plusieurs neurones de différentes régions) peut bouger électrode pour optimiser enregistrement désavantage : dur d'enregistrer plus d'un neurone a la fois long pour enregistrer des données d'une grande population

Question 90

concept réseaux d'électrodes implantés de facon chronique (approche d'enregistrement)

Answer 90

l’activité neurale est enregistrée par chaque électrode pendant stimulus ou tache

Question 91

Réseaux d’électrodes implantés de façon chronique: avantages et désavantages (2 pour chaque)

Answer 91

avantages : enregistrer nombreux neurones en mm temps enregistrer mm neurones sur longues périodes de temps désavantages : échantillon limité de neurones d'une region specifique aucune garantie apres implantation que les électrodes sont tous en bonne position pour enregistrer

Question 92

comment remedies aux désavantages du Réseaux d’électrodes implantés de façon chronique

Answer 92

mieux de prenrre microdescendeur avant pour trouver bonne place et apres on prend réseaux

Question 93

Réseaux d’électrodes mobiles concept

Answer 93

Système microdescendeur avec des électrodes plexon u probe qui peut enregistrer plusieurs neurones

Question 94

Réseaux d’électrodes mobiles avantages(3) et désavantages (1)

Answer 94

avantages : flexible (peut échantillonner plusieurs neurones de différentes régions peut bouger électrode pour optimiser peut enregitrer bcp de neurones en mm temps désavantages : cher

Question 95

électrodes extracellulaires , quel matériaux sont utilisé?

Answer 95

verre, métal ou a base de silicium

Question 96

Caractéristiques importantes des électrodes extracelluliares

Answer 96

mécaniquement et chimiquement stable biocompatibles métaux polarisable (pas oxydable)

Question 97

VF : la forme de l'électrode affecte la qualité d’enregistrement et la quantité de dommage fait au tissu

Answer 97

V

Question 98

lien entre épaisseur électrode sur l'expérience

Answer 98

une pointe plus fine (électrode plus sélective) implique une résistance plus élevée une résistance plus élevée implique un bruit plus grand

Question 99

nomme les Différentes technologies d’électrodes (5) en ordre de diamètre environ

Answer 99

1. Microélectrode en verre (1-5um) 2. Électrode pointue en métal (1-10um) 3. Électrodes de microfils(10-50um, lowkey enorme, ptete le plus gros jsp taille des autres) 4. Réseaux d’électrodes fabriqués en silicium 5. Réseaux d’électrodes mobiles

Question 100

concept microélectrode en verre

Answer 100

Tube capillaire en verre rempli d’un électrolyte (1M NaCl) avec fil dedans

Question 101

Microélectrode en verre : pour enregistrement intra ou extra ?

Answer 101

les deux

Question 102

quel technologie d'électrodes est mécaniquement fragile ?

Answer 102

Microélectrode en verre et Électrode pointue en métal

Question 103

Microélectrode en verre pas utilisé pour quoi ?

Answer 103

Pas utilisé pour des enregistrements chroniques ou des enregistrements simultanés

Question 104

Électrode pointue en métal composition

Answer 104

Fil de métal gravé pour obtenir une pointe fine de diamètre 1-10 µm et isolé avec un polymère ou du verre

Question 105

Électrode pointue en métal quel type d'enregistrement

Answer 105

extracellulaires

Question 106

Électrodes de microfils composition

Answer 106

Fils fins de tungstène ou d’acier inoxydable isolés avec un polymère (téflon, polyimide) souvent en réseaux

Question 107

pk microfils pas fou pour primate

Answer 107

* Pointe de 10-50 µm de diamètre enorme

Question 108

fragilité et flexibilité électrode de microfils ca implique quoi

Answer 108

mécaniquement robuste et flexible (animal peut bouger) implique que bon pour implantations chroniques (Possibilité d’avoir plusieurs sites d’enregistrement simultanés dans un animal librement mobile)

Question 109

désavantage des électrodes a microfils et comment surmonter ?

Answer 109

Mauvaise isolation des potentiels d’action de neurones individuel (dur d’être rapproché a un seul PA car tlm gros) peuvent parfois être surmontés en combinant les enregistrements de plusieurs fils (stéréotrode (2fils) ou tétrode (4fils))

Question 110

Quel est l’avantage d’utiliser des tétrodes ?

Answer 110

Comparer l’activité enregistrée par plusieurs électrodes très rapprochées aide à déterminer quels potentiels proviennent de cellules distinctes un mm PA devrais etre mm grandeur ici on utilise 6 tétrodes

Question 111

tétrode generalement pour quel animal

Answer 111

animaux mobiles ( EXEMPLE :Enregistrement dans l’hippocampe des “place cells” qui déchargent quand l’animal est dans un certain endroit dans l’environment)

Question 112

Réseaux d’électrodes fabriqués en silicium bcp ou peu de site ? quel type d'enregistrement ? stabilité?

Answer 112

enregistrement chronique, grand nombre de sites, stable

Question 113

2 types de réseaux d'électrodes fabriqués en silicium (structure et avantage de chaque)

Answer 113

Réseaux à haute densité (Utah array) : bloc de silicium gravé en réseau d'aiguille avec pointe platine permet HAUTE densité de sites d'enregistrement Sonde multisite (Michigan probe) : sonde en silicium avec métal déposé pour faire sites d'enregistrement permet enregistrements chroniques a différentes profondeurs

Question 114

Étapes pour détecter et classifier les potentiels d’action (on veut savoir quel PA a quel neurone)(5)

Answer 114

1.filtrage (extraire portion signal extra liée aux PA, bonne fréquence) 2.détection potentiels (seuil pour identifier les décharges) 3.extraction caractéristiques -discriminer PA par sous groupes (placer des fenêtres et définir un template) 4.clustering -définir différent groupes (clusters) qui correspondent aux décharges de différent neurones

Question 115

autre technique pour extraction des caractéristiques (étape 3)

Answer 115

Une technique quantitative « Analyse en composantes principales » est souvent utilisée pour définir un sous- groupe réduit de caractéristiques qui sont les « plus différentes » (variance maximale)

Question 116

peut on isoler et classer en temps réel

Answer 116

possiblement avec Microdescendeur pour 6 tétrodes