Brain Development

Question 1

De quoi commence la formation d’un fœtus ?

Answer 1

Couche de cells -> les cells vont migrer et créer des structures

Question 2

Cell division and differentiation:

Quelles sont les 3 types de tissus générés dans la blastula ?

Answer 2

• Ectoderm -> systeme nerveux et organes sensoriels
• Mesoderm-> systeme squelette et muscles
• Endoderm -> guts et systeme digestive

Question 3

Comment se développe la colonne?

Answer 3

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

Question 4

Quelles sont les 6 stades de dev neuronal ?

Answer 4

1) Proliferation neuronale
2) Migration neuronale
3) Determination structurelle et différenciation neuronale
4) Synaptogenese et élimination
5) Connectivite et détermination fonctionnelle
6) Myelination

Question 5

Qeske l’autobiographic method?

Answer 5

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

Question 6

Quand commence la prolifération neuronale ?

Answer 6

Durant le premier quart de la gestation et ça continue jusqu’à 8 mois

Chez singe, neurones produits dans middle third of gestation

Question 7

La neurogenese arrive-t-elle en même temps ?

Answer 7

Non , ex en V1 c’est plus long

Question 8

Est ce qu’il y a de la neurogenese après la naissance ?

Answer 8

Non rare ( seulement dans structures spécialisés- pas chez toute espèces - oiseau )

Question 9

Ou se divisent les cells ?

Answer 9

Dans la zone ventriculaire

Question 10

Explique la migration des cells

Answer 10

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

Question 11

Combien de couches à le cortex ?

Answer 11

6 -> la 1e formé = la 6 ( donc les neurones allant dans couche 1 doivent traverser 6.,5,4 etc)

Question 12

Quel est le pattern de migration ?

Answer 12

Inside out ( intérieur -> extérieur)

Question 13

Lors de la migration, quelles sont les cells guides?

Answer 13

Cells radiales => dans matière blanche

Question 14

Quelle couche est proche de boîte crânienne ?

Et zone ventriculaire ?

Answer 14

1

6 ( y’a myéline)

Question 15

Si on injecte de la thymidine, quelle couche est marqué en 1e?

Answer 15

5-6e couche

Ensuite 1-2e couche

Question 16

Est ce que le inside out pattern a le même timing partout ?

Answer 16

Non , ça dépend de quelle aire on se trouve ( mais ça se fait partout)

Chez singe : se fait complètement avant naissance

Question 17

La migration neuronale détermine quoi?

Answer 17

Les couches corticales

Question 18

L’arrêt de la migration neuronale amène à 2 pb: lesquels ?

Answer 18

• Syndrome d’alcool fœtal -> Donne pb de retard de dev, affecte dev et pb cognitive, moteurs
• Heterotopie

Question 19

Qeske l’hétérotopie ?

Answer 19

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

Question 20

Une autre propriété de la prolifération est le fait de contrôler la taille du cerveau.

Quel Hyp ?

Answer 20

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 )

Question 21

Avec l’hyp de unités radiales : on augmente vite nb de cell comme ça en divisant

Donc ça augmente quoi?

Answer 21

Taille du cortex —> donc des petits changements dans la division cellulaire amènent à de grand changements dans la taille du cortex

Question 22

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 ?

Answer 22

• Hippocampe ( gurus denté)
• bulbe olfactif

Chez primates

Question 23

Les nouveaux neurones s’intègrent à quoi?

Answer 23

Dans connectivité existante entre neurones et deviennent fonctionnels

Question 24

La neurogenese est meilleur chez quel animaux ?

Answer 24

Actifs physiquement que deprived

Question 25

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 ?

Answer 25

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

Question 26

Comment savoir si on a marqué un nvx neurone ?

Answer 26

Les 2 marqueurs ( BrdU et NeuN) doivent être dans la même cell et pas dans des couches différentes

Question 27

Quel pb de la BrdU?

Answer 27

Ca cree cancer vu que c’est radioactif !

Question 28

Étude chez patients avec cancer:

On injecte BrdU et Neu N et on attend que patients décèdent

Quel résultat?

Answer 28

Dans gurus denté humain, y’a colocalisation de BrdU et NeuN donc nvx neurones !

Question 29

Le type de neurone est déterminé par quoi ?

Answer 29

Le temps de division cellulaire

Question 30

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 ?

Answer 30

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

Question 31

Est ce que la Synaptogenese a la même timing partout ?

Answer 31

Non, different time line for different tissu

Question 32

Pk la Synaptogenese est-elle importante ?

Answer 32

Définit toute la connectivité

Question 33

Quelle différence de Synaptogenese dans l’aire auditif et frontal ?

Answer 33

Au début, + de synapses dans auditif

Et par la suite ça diminue et y’en a + dans frontal

Question 34

Qui sont les chercheurs qui ont tenté de quantifier la Synaptogenese ?(4)

Answer 34

• Conel ( human)
• Rakic ( monkey)
• Huttenlocher et Chugani ( human)
• Shankle et al - Korr et al ( human)

Question 35

Qeske Chigani à utilisé pour quantifier la Synaptogenese ?

Answer 35

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

Question 36

Qeske le PET ? ( positron émission tomography)

Answer 36

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

Question 37

On effectue scanner chez enfants en utilisant glucose radioactive :

Quel résultat?

Answer 37

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

Question 38

Quelles sont les points faibles de la Synaptogenese ? (3)

Answer 38

• 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)

Question 39

Connectivity et détermination fonctionnelle :

Comment une cell dans cortex auditif devient une cell auditive ?

Answer 39

Principe de protomap

Question 40

Explique le principe de protomap

Answer 40

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

Question 41

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 ?

Answer 41

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