Brain Development Flashcards
De quoi commence la formation d’un fœtus ?
Couche de cells -> les cells vont migrer et créer des structures
Cell division and differentiation:
Quelles sont les 3 types de tissus générés dans la blastula ?
- Ectoderm -> systeme nerveux et organes sensoriels
- Mesoderm-> systeme squelette et muscles
- Endoderm -> guts et systeme digestive
Comment se développe la colonne?
Dans gastrula : Ectoderme : asymétrie au milieu de la gouttière qui va se fermer et qui va peu à peu se former en la colonne
Il peut y avoir des déficits aussi à naissance ( Spina Bifida)
=> Plan très partagé avec tous les autres mammifères
Quelles sont les 6 stades de dev neuronal ?
1) Proliferation neuronale
2) Migration neuronale
3) Determination structurelle et différenciation neuronale
4) Synaptogenese et élimination
5) Connectivite et détermination fonctionnelle
6) Myelination
Qeske l’autobiographic method?
On utilise radioactivité pour marquer cell en division -> introduire molécule radioactive : thymidine qui vont aller sur ADN et rentrer dans cell
La thymidine va se mettre dans noyau de cell qui se sont divisé au bout de quelques jours, on sacrifie animal et on utilise microscope pour regarder dans quel cell ou couche de neurone la thy est
Quand commence la prolifération neuronale ?
Durant le premier quart de la gestation et ça continue jusqu’à 8 mois
Chez singe, neurones produits dans middle third of gestation
La neurogenese arrive-t-elle en même temps ?
Non , ex en V1 c’est plus long
Est ce qu’il y a de la neurogenese après la naissance ?
Non rare ( seulement dans structures spécialisés- pas chez toute espèces - oiseau )
Ou se divisent les cells ?
Dans la zone ventriculaire
Explique la migration des cells
Les ventricules se forment, le long il y a des couches de cell qui sont des cells pluripotentes -> chaque cell se divise en 2 ( symétrique), on accumule cells et après se déplacent par mécanismes de motricité le long de cells guides ( radiales) pour qu’elles se déplacent dans bonnes direction et qu’elles aillent peupler les couches corticales
=> forme cortex
Combien de couches à le cortex ?
6 -> la 1e formé = la 6 ( donc les neurones allant dans couche 1 doivent traverser 6.,5,4 etc)
Quel est le pattern de migration ?
Inside out ( intérieur -> extérieur)
Lors de la migration, quelles sont les cells guides?
Cells radiales => dans matière blanche
Quelle couche est proche de boîte crânienne ?
Et zone ventriculaire ?
1
6 ( y’a myéline)
Si on injecte de la thymidine, quelle couche est marqué en 1e?
5-6e couche
Ensuite 1-2e couche
Est ce que le inside out pattern a le même timing partout ?
Non , ça dépend de quelle aire on se trouve ( mais ça se fait partout)
Chez singe : se fait complètement avant naissance
La migration neuronale détermine quoi?
Les couches corticales
L’arrêt de la migration neuronale amène à 2 pb: lesquels ?
- Syndrome d’alcool fœtal -> Donne pb de retard de dev, affecte dev et pb cognitive, moteurs
- Heterotopie
Qeske l’hétérotopie ?
Au lieu d’avoir une couche de matière grise/blanche/grise,
On a une couche de matière grise en plus à l’intérieur => migration pas correctement faite : les cells se sont arrêté dans matière blanche
Une autre propriété de la prolifération est le fait de contrôler la taille du cerveau.
Quel Hyp ?
Hypothèse des unités radiales:
Dans zone ventriculaire , y’a des domaines qui contrôlent nb de division cellulaire qui se passe dans cette zone
-> donc pour petit cerveau : - de division cellulaire ( pas en lien avec capacités )
Avec l’hyp de unités radiales : on augmente vite nb de cell comme ça en divisant
Donc ça augmente quoi?
Taille du cortex —> donc des petits changements dans la division cellulaire amènent à de grand changements dans la taille du cortex
Il était enseigné qu’il y avait pas de neurogenese mais faux !
Quelles sont les 2 structures où il y a tjrs de la neurogenese tout le long de la vie ?
- Hippocampe ( gurus denté)
- bulbe olfactif
Chez primates
Les nouveaux neurones s’intègrent à quoi?
Dans connectivité existante entre neurones et deviennent fonctionnels
La neurogenese est meilleur chez quel animaux ?
Actifs physiquement que deprived
Pour savoir que c’est neurogenese, faut s’assurer qu’on marque un nvx neurone qui vient de se diviser et pas neurones déjà là
Quelle technique pour ça ?
Besoin d’un marqueur : BrdU
-> On s’assure qu’on marque un nvx neurone et pas cell gliale : il faut le marqueur Neu N aussi
Comment savoir si on a marqué un nvx neurone ?
Les 2 marqueurs ( BrdU et NeuN) doivent être dans la même cell et pas dans des couches différentes
Quel pb de la BrdU?
Ca cree cancer vu que c’est radioactif !
Étude chez patients avec cancer:
On injecte BrdU et Neu N et on attend que patients décèdent
Quel résultat?
Dans gurus denté humain, y’a colocalisation de BrdU et NeuN donc nvx neurones !
Le type de neurone est déterminé par quoi ?
Le temps de division cellulaire
Étude ; Doner ( jeune) et Host
On prend cell récemment divisé et commençant à se migrer, on prend cette cells et on met dans zone ventriculaire mais chez animal + vieux —>
Eske cette cell va aller + loin où eske elle va se souvenir qu’elle vient d’un animal jeune donc elle était programmé à aller - loin dans une couche ?
Quel résultat ?
Cette cell greffe va s’arrêter plutôt elle migre pas plus haut, elle s’arrête où elle devait s’arrêter dans doner ( a partir de sa date de naissance)
Le neurone prend la forme et la connectivité de son doner ( gestation de base ) et pas de son nouvel hôte ( son env)
Donc: => La position qu’une cell prend dans plan structurel = déterminé par date de naissance de la cell
Est ce que la Synaptogenese a la même timing partout ?
Non, different time line for different tissu
Pk la Synaptogenese est-elle importante ?
Définit toute la connectivité
Quelle différence de Synaptogenese dans l’aire auditif et frontal ?
Au début, + de synapses dans auditif
Et par la suite ça diminue et y’en a + dans frontal
Qui sont les chercheurs qui ont tenté de quantifier la Synaptogenese ?(4)
- Conel ( human)
- Rakic ( monkey)
- Huttenlocher et Chugani ( human)
- Shankle et al - Korr et al ( human)
Qeske Chigani à utilisé pour quantifier la Synaptogenese ?
Méthodes d’imagerie pour voir quand se passe Synaptogenese -> demande création de paroi cellulaire aussi car faut que dendrites crée excroissance qui sont synapses -> ça demande bcp d’énergie donc y’aura des changements métaboliques
Si y’a bcp de Synaptogenese, on sera capable de voir ça ou y’a Synaptogenese
Qeske le PET ? ( positron émission tomography)
Les synapses en se créant utilise du glucose => source d’énergie
On injecte substance radioactive et quand positions rencontre électron, ça forme photos qui vont se détacher et s’en aller —> les détecteurs vont repérer photos émis
Et y’aura un hit sur détecteur le + près et on pourra localiser l’endroit où photon s’est formé, donc l’endroit métaboliquement le + activé
On effectue scanner chez enfants en utilisant glucose radioactive :
Quel résultat?
Ils ont trouvé que toutes les parties du cortex n’ont pas les mêmes demandes métaboliques : y’a des vagues :
- d’abord cortex primaire et moteur qui demandent bcp
- ensuite hippocampe et cortex cingulé
- cortex frontale et prefrontal
Quelles sont les points faibles de la Synaptogenese ? (3)
- Lien fonctionnel pas bien établi: entre synapse et plasticité de la fonction
- Mesure trop globale : création et pruning des synapses arrivent pas en même temps aux aires corticales
- Pluses : peut montrer Synaptogenese down regulated in adult cortex ( l’over expression synaptique seulement dans le dev précoce)
Connectivity et détermination fonctionnelle :
Comment une cell dans cortex auditif devient une cell auditive ?
Principe de protomap
Explique le principe de protomap
Carte de détermination structurelle : quand neurones naissent, sont déterminé à migrer, à prendre certaines place, à prendre certaines structures, à faire connexion
—> cell vont migrer dans cortex sensoriel et vont prendre fonction de neurone sensoriel par ex
Y’a des gradients chimiques grace aux quel les cells se déplacent
Sur neurone y’a protéines qui va permettre de migrer au bon endroit selon gradient chimique
Les études montrent que la cell est pas déterminé génétiquement mais elle peut adopter des nouvelles fonctions:
Exp: On prend jeunes neurones qui avaient migré dans cortex somatosensoriel et on les force à aller dans cortex visuel
Quel résultat ?
On voit que ces nvx neurones s’intègrent dans cortex visuel et ils deviennent fonctionnellement visuel, l’inverse est possible aussi
=> la connectivité détermines la spécialisation fonctionnelle
=> Mais y’a quand même protéine qui dit que c’est pas visuel quand même , la cell exprime des markers de ou elle était censé être
Y’a bcp de plasticité cérébrale mais ça marche avec jeunes neurones
