Cours 10: olfactif Flashcards
Quelle est la cible principale du bulbe olfactif? Cette cible s’occupe surtout de quels aspects de l’odorat?
Cortex piriforme
S’occupe de quantité et qualité de l’odorant
Les neurones du nerf olfactif se projettent sur le cortex olfactif avec ou sans relais dans le thalamus?
Sans relais dans le thalamus
Quel est le centre de relais du système olfactif?
Bulbe olfactif
Quelles sont les autres projections du bulbe olfactif?
- Tubercule olfactif
- Amygdale
- Cortex entorhinal
Quels sont les similarités du système olfactif avec les autres systèmes sensoriels?
- Stimulus
- Récepteurs périphériques
- Transduction en signaux électriques
- Projection vers centre relais puis vers centres supérieurs
Quelles sont les différences entre système olfactif et autres systèmes sensoriels
- Pas de sous-modalité (sous classes comme direction ou forme pour syst visuel)
- Pas de relais thalamique
- Cortex piriforme est un archicortex à 3 couches (pas néocortex à 6 couches)
- On sait pas si on a des cartes corticales
Pourquoi il est difficile de classer les odorants?
Car pas de relais thalamique, info passe directement de périphérie à cortex piriforme
Où se situent nos capacités olfactives par rapport aux autres animaux?
Pourquoi notre odorat est moins bon que celui de certains animaux?
- Est-ce que c’est possible d’entrainer notre odorat?
- Décrire l’expérience qui a permis de répondre à cette question
- Oui!
- Expérience: huile de chocolat sur champs. Si on entraine l’homme sur 5 jours, on peut mesurer la vitesse avec laquelle il trouve la source et la déviation par rapport à la ligne jaune. Après juste 5 jours, vitesses augmente et déviations diminuent.
Autre que l’absence de relais thalamique, nommer les raisons pourquoi il est difficile de classer un odorant (5)
- Différents seuils de détection pour différents odorants
- Odeur change selon concentration
- Changement minime de structure = grandes différences de perception olfactive
- Difficile de définir catégories d’odorant biologiquement pertinentes
- La plupart des odeurs naturelles sont un mélange de plusieurs molécules qui sont captées dans une perception globale (Ex.: vin, parfum)
Est-ce qu’il y a un lien entre la structure (qualité physique) de l’odorant et son seuil de détection?
Non
Quelle est la caractéristique de base des odeurs?
Agréable ou désagréable
Une odeur agréable provoque une activité neuronale plus intense à quels endroits?
- Cortex orbitofrontal
- Cortex cingulaire
- C’est quoi l’anosmie?
- Souvent limité à combien d’odeur?
- Qu’est-ce qui cause l’anosmie?
- Est-ce que ça peut être dangereux?
- Incapacité d’identifier des odeurs communes
- Une seule
- Acquise (infection, inflammation sinus) ou congénitale (mutation des gènes des récepteurs olfactifs ou des gènes contrôlant leur expression)
- Oui, affecte appétit et possible de ne pas reconnaître une odeur dangereuse
Pourquoi nos facultés olfactives s’affaiblissent avec l’âge?
- Réduction de l’activité cérébrale
- Site de régénérescence affaiblit avec l’âge
Par quoi peuvent être affectées les fonctions olfactives?
- Certaines maladies neurodégénératives liées à l’âges (alzheimer, démence)
- Maladies neurologiques (parkinson, psychose)
- Diabètes
- Troubles alimentaires
- Chimiothérapie
Quelles sont les réponses physiologiques et comportementales aux substances odorantes?
- Réponses végétatives motrices (si appétissant ou repoussant: saliver vs pleurer/vomir)
- Effets sur fonctions reproductives et endocriniennes (ex.: règles en même temps)
- Reconnaissance mère/enfant
- Phéromones (surtout animaux) et organes voméronasaux (effets sur comportements sociaux, reproducteurs et parentaux)
C’est quoi le système voméronasal?
Voie parallèle spécialisée pour traiter signaux chimiosensoriels relatifs à la reproduction et aux interactions sociales
Les récepteurs du système voméronasal sont de quel type?
Couplés aux protéines G: canaux à potentiel de récepteur transitoire (2 classes)
Les fibres du système voméronasal projettent où?
Bulbe olfactif accessoire
Est-ce que l’humain a un système voméronasal?
- Présent chez 8% des adultes mais pas fonctionnel
- Les humains ont des pseudogènes VR1 et VR2
Donc gène et structure est là, mais pas transcrit dans protéine.
Expliquer expérience et conclusion pour déterminer si l’homme a des phéromones
Quand on fait sentir des hormones de males chez la femme: il y a de l’activité. Vice versa.
Mais on comprend pas vrm ce qui se passe.
Résultat: on est pas certain si ça existe.
Expliquer les différentes structures en jeu lors de l’olfaction:
1. Cellule principale pour transduction?
2. Les dendrites des neurones se regroupent pour former quoi?
3. Qu’est-ce qui interagit avec odorant?
4. Les cils se retrouvent dans quoi?
5. Le mucus est produit par quoi?
- Neurone olfactif récepteur (bipolaire)
- Bouton olfactif avec cils au bout
- Protéines réceptrices (sur cils)
- Dans mucus
- Glandes de Bowman
Quels sont les mécanismes de protection du système olfactif?
- Mucus: protège épithélium, contrôle milieu ionique des cils
- Macrophages à travers muqueuse
- Cellules de soutien + cellules souches: dégradent substances organiques dangereuses
Pourquoi a-t-on des cellules souches dans le système olfactif?
Pour assurer un cycle de dégénérescence + régénération des neurones récepteurs
Quelle est la pertinence d’étudier le cycle de régénération du système olfactif
- C’est une modèle de neurogénèse
- Maintenant on sait qu’il y a des cellules qui ressemblent à des cellules gliales qui entourent les axones dans nerf olfactif et bulbe ce qui permet croissance du nouvel axone (guide et structure de support).
- On pourrait essayer d’appliquer ce modèle dans accident ou neurodégénérescence
La sensibilité aux odeurs est localisée où?
Cils olfactifs (si on stimule cils: réponse électrique, si on stimule soma, pas de signal. Donc transduction se fait vrm dans cils)
Il y a quoi dans les cils?
Protéines réceptrices
Qu’est-ce qui permet une spécificité de la reconnaissance des odorants?
Diversité moléculaire des récepteurs olfactifs couplés aux protéines G
Pourquoi avons nous une grande diversié moléculaires de récepteurs olfactifs?
Car l’homme a 950 gènes qui codent ces récepteurs donc 3 à 5% de tous les gènes (mais 60% sont des pseudogènes pas transcrits)
Chaque récepteur olfactif exprime cmb de gènes?
1 ou quelques uns (donc spécificité d’un gène à un odorant)
Vrai ou faux: des odorants différents iront sur des récepteurs différents
Vrai
C’est quoi la transduction?
Passer d’un signal chimique à électrique
Expliquer les étapes de la transduction
- Odorant va sur protéine réceptrice
- Activation protéine Golf
- Activation adénylyl cyclase
- Création d’AMPc (second messager)
- Ouverture canal Na+/Ca+
- Ouverture canal Cl-
- Dépolarisation
Qu’est-ce qui permet de rétablir le resting phase d’une protéine réceptrice?
Quand bcp de calcium:
1. Ouverture échangeur Na+/Ca++ (perte d’une ion +)
2. Activation phosphodiestérases qui dégrade AMPc
3. Ca++-CAM se lie au canal et réduit affinité pour AMPc
4. AMPc phosphoryle les domaines intracellulaires du récepteur ce qui active arrestine
5. Réduction de la sensibilité du récepteur
Quel système est impliqué dans la désensibilisation quand on sent un odorant en continu?
Activation de Ca++-CAM
(Mécanisme d’adaption quand le taux de Ca++ augmente (retour au resting phase))
- Qu’est-ce qui arrive si on inactive des éléments principaux de la cascade de transduction des odorants?
- Quels sont ces éléments principaux?
- Cause une anosmie
- Golf, ACIII, canal contrôlé par nucléotides cycliques
Expliquer la spécificité des neurones récepteurs olfactifs
Les neurones récepteurs olfactifs sont sensibles à un ensemble restreint de stimulus car il y a une spécificité au niveau des protéines présentes.
Ex.: pour l’odorant cinéole, seulement les neurones 1 et 2 auront une réaction
Expliquer ce qu’on veut dire quand on dit que chaque neurone a sa propre signature
Les neurones sont sélectifs pour des combinaisons d’odorants (si on expose neurones différents au même mélange de 6 odorants, vont pas réagir de la même manière donc chaque neurone peut aimer des mélange différents)
Vrai ou faux: les neurones récepteurs olfactifs peuvent présenter des seuils différents pour un odorant particulier lorsque la concentration change
Vrai: période de latence avant d’avoir réaction est plus courte et force de réaction peut être plus forte.
Sur image: on voit que plus la concentration augmente, plus la réaction (noire) est intense) et moins ça prend de temps avant qu’il y ait une réaction (il y a même un chevauchement si la concentration est assez élevée)
Quels sont les deux éléments pouvant entraîner des modifications au niveau de la latence, de la durée de réponse ou de la fréquence de décharge des neurones?
- Changement d’odorant
- Changement de concentration d’un même odorant
Quelle structure importante reçoit la projection des neurones olfactifs?
Glomérule
Qu’est-ce qui se passe dans le glomérule?
Synapse se forment entre cellules réceptives et cellules mitrales
À quoi servent les cellules mitrales?
- Transmettent la formation des substances d’un odorant
- Forment pédoncule olfactif qui projette vers cortex piriforme
Il y a quel type de synapse dans les glomérules?
Synapses glutamatergiques excitatrices
Précisément, il y a quoi dans chaque glomérule?
~ 25 000 fibres des neurones récepteurs olfactifs (qui expriment le même gène récepteur) vont innerver dendrites de 25 cellules mitrales
Pourquoi on a ce système de convergence (bcp de fibres de neurones récepteurs vers peu de cellules mitrales)?
- Augmente sensibilité des cellules mitrales (aide à la perception des odeurs)
- Augmente puissance relative du signal en réduisant bruit de fond
À quoi servent les prolongements dendritiques des cellules à panache et des cellules périglomérulaires?
Pas certain, pourrait être pour affiner la sensibilité de la glomérule
Pour chaque glomérule, il y a cmb de cellules à panaches et cmb de cellules périglomérulaires?
Panache: 50
Périglomérulaire: 25
- C’est quoi des cellules granulaires?
- À quoi servent les cellules granulaires?
- Circuits locaux d’inhibition latérale
- Participent à la plasticité synaptique (augmente sensibilité d’un certain odorant)
Quelles sont les couches du bulbe olfactif?
- Couche glomérulaire (plus proche du nez)
- Couche plexiforme externe
- Couche des cellules mitrales
- Couche plexiforme interne
- Couche des cellules granulaires (plus proche du cerveau)
Les glomérules (individuels ou petits groupes) répondent de manière sélective ou exclusive à des odorants particuliers?
Sélective
Il se passe quoi au niveau des glomérules si on augmente la concentration de l’odorant?
- Augmente activité de glomérules particuliers
- Augmente le nbr de glomérules actives
Expliquer le mécanisme qui permet d’économiser l’énergie nécessaire en présence de mélanges complexes
Mécanisme de codage: réponse à un petit nbr de composantes chimiques d’un mélange (ex.: cerveau choisit 2 des 5 odorants pour représenter le café)
Ceci active moins de glomérule donc économise de l’énergie
Quant est-il de la ségrégation des réponses aux odeurs dans le cortex piriforme?
- Ségrégation moins forte
- Chaque neurone = activé par groupe d’odeurs plus large
Est-ce que la spécificité est conservée dans le cortex?
Non. On commence avec des récepteurs très spécifiques, ensuite au niveau du bulbe olfactif on n’a qu’une préférence et rendu au cortex il y a encore moins de spécificité
Vrai ou faux: les neurones olfactifs dans le cortex piriforme sont réparties sur des régions moins étendues
Faux: réparties sur des régions plus étendues
Après le cortex piriforme, quelles sont les autres structures nécessaire pour coder les autres aspect de l’odeur (ex.: aspect émotionnel ou comportemental)?
- Tubercule olfactif
- Amygdale (émotions)
- Cortex entorhinal (porte pr hypocampe (mémoire))
Quelles sont les structures nécessaires pour l’homéostatie émotionnelle?
- Cortex orbifrontal
- Thalamus
- Hypothalamus
Le système gustatif nous informe sur quoi?
Comestibilité et goût des aliments
Le systsème gustatif collabore avec quels autres systèmes?
Olfactif et trigéminal
Expliquer en gros le syst. gustatif
- Substances chimiques des aliments inteagissent avec récepteurs des cellules gustatives
- Transmettent info au cerveau concernant nature, concentration, agréable ou non
- Provoque salivation, déglutition ou réflexes nauséeux
L’intensité gustative perçue est proportionnelle à quoi?
concentration de la substance sapide
Quant est-il de la concentration-seuil pour les substances sapides vs substances potentiellement dangereuses?
Sapide: concentration-seuil élevée
Dangereuse: concentration-seuil plus faible
(C’est un mécanisme de protection)
Quels récepteurs nous informent sur la température et texture des aliments?
Récepteurs somesthésiques
Le goût peut aussi dépendre de quels facteurs?
Culturels et psychologiques
Décrire l’organisation des nerfs
Représentation topographique (rostro-caudale) est conservée
Les nerfs gustatifs se projettent où?
Sur noyau gustatif
Où se dirigent les afférences gustatives?
Voir image:
Quels sont les premiers point de contact avec le système gustatif?
Nerf VII: bourgeons du goût (deux tiers ant de la langue)
Nerf IX: bourgeons du goût (tiers post de la langue)
Nerf X: bourgeons du goût (épiglotte)
Apprendre chemin du système gustatif
- La partie caudale du noyau gustatif est innervé par quoi?
- Quel est l’impact de cette innervation?
- Nerf vague (motricité gastrique)
- Arc réflexe gustativo-végétatif
- Il y a combiens de types de papilles qui contiennent les bourgeons du goût?
- Nommer les types
- 3
- Caliciformes (nerf IX), foliées et fongiformes (nerf VII)
C’est quoi une papille?
Une petite élévation pour former tranchée pr concentrer aliment
Quelle partie de la papille contient les bourgeons?
Les parois
Qu’est-ce qui interagit avec les aliments?
Les bourgeons
Regarder disposition des types de papilles
Décrire les papilles caliciformes (5)
- 50% des papilles
- Il y en a 9
- Disposé en chevron à l’arrière de la langue
- Formée d’une dépression circulaire
- 250 bourgeons sur parois
Décrire les papilles foliées
- 25% des papilles
- Une de chaque côté de la langue vers l’arrière
- Une vingtaine de sillons parallèles
- 600 bourgeons sur parois
Décrire les papilles fongiformes
- 25% des papilles
- Situées au 2/3 ant de la langue
- Densité plus élevée
- 3 bourgeons à leur surface apicale
Quel type de papille a le plus de bourgeons?
Calciforme (car 9x250 = 2 250)
- Il y a combien de saveurs primaires?
- Nommer les saveurs primaires
- Il y en a 5
- Amer, acide, sucré, umami, salé
Décrire la localisation de la sensibilité aux différentes saveur sur la langue
C’est quoi l’umami?
Ce qu’on retrouve dans protéines
Quel est la première saveur que notre langue détecte?
Sucrée pour savoir si apport nutritif
Il se passe quoi si notre langue détecte goût acide ou amer en trop grande quantité?
Réaction végétative (sortir notre langue, vomir)
Vrai ou faux: la sensibilité gustative n’est pas affectée par l’âge
Faux: diminue avec l’âge
Vrai ou faux: les 5 saveurs sont traitées d’une façon séparée aux différents niveaux du système gustatif?
Vrai: différentes molécules réceptrices et chaque saveur déclenche une activité focalisée du cortex gustatif
Quelle est la cellule la plus importante du bourgeon du goût?
Cellule gustative
Les cellules gustatives sont de quel type?
Neurone avec caractère épithélial
- Quelle autre cellule se retrouve dans le bourgeon du goût?
- Ces cellules servent à quoi?
- Cellules souches basales
- Font synapse avec fibres gustatives afférentes des trois nerfs
Il y a combien de classes de récepteurs gustatifs?
5
Pourquoi on dit que les récepteurs sont épithélials?
Parce qu’ils sont formés d’un domaine apical et d’un domaine basal
Que contient la partie apicale du récepteur?
Sert à quoi?
- Contient les canaux ou récepteurs qui interagissent avec les substances
- Déclenche la transduction
Il se passe quoi dans le domaine basal?
- Stimulation des canaux
- Libération neurotransmetteur dans synapse avec fibres afférentes des trois nerfs
Quel canal est important pr la transduction?
TRPM5
Quel est l’utilité du réticulum dans le récepteur?
Source de calcium
Pour le salé et l’acide, le récepteur a quel type de canaux?
Canaux TRP sensibles aux ions
- Sodium pour salé
- Hydrogène pour acide
Décrire la transduction pour les saveurs salé/acide
Substances riches en sodium ou hydrogène
Ions positifs rentrent dans canaux
Commence dépolarisation
Stimulation autres canaux qui font rentrer na+ et Ca2+ donc augmentation calcium
Libération neurotransmetteur
Récepteur de sérétonine
Pour les saveurs sucrées et umami (acides aminés), décrire les récepteurs
Récepteurs couplés aux protéines G
- Sucré: complexe de 2 récepteurs (T1R2 et T1R3)
- Umami: complexe de 2 récepteurs (T1R1 et T1R3)
Décrire la transduction pour les saveurs sucrées et umami
Prot G active phospholypase
Active IP3
Active canal TRPM5
Stimulation réticulum et autres canaux pr calcium
Libération neurotransmetteurs
Récepteur de sérétonine
Quel est le récepteur pour le goût amer?
Récepteur T2R couplé à gustducine
Décrire la transduction pour le goût amer
Gustducine active phospholypase
Active IP3
Active canal TRPM5
Stimulation réticulum et autres canaux pr calcium
Libération neurotransmetteurs
Récepteur de sérétonine
Comment se fait le codage des signaux gustatifs?
- Codage par lignes dédiées
- Récepteurs du sucre, umami et amer sont exprimés dans des sous-groupes différents de cellules gustatives
Est-ce que les neurones gustatifs peuvent avoir une sensibilité préférentielle à un stimulus sapide particulier?
Oui
Il y a une activité focalisée pour chaque classe des saveurs dans le ______
Cortex insulaire
Quelle a été l’impact des souris dans l’avancement de notre connaissance du système gustatif?
On a inactivé des gènes puis on a analysé leur comportement et les enregistrement électrophysiologiques des différents nerfs en réponse à une augmentation de concentration
Il se passe quoi si on inactive:
a) T1R2
b) T1R3
a) Souris ne pourra plus goûter le sucré
b) Souris ne pourra plus goûter sucré et unami
Il se passe quoi si on inactive T1R3 mais en même temps on réactive T1R3 dans les cellules qui ont T1R2?
Sauve le goût sucré (mais peut tjrs pas goûter le umami)
Il se passe quoi si on inactive TRPM5 et qu’on place souris devant 4 bouteilles (une avec sucre, l’autre avec umami, l’autre avec amer, l’autre avec eau normale)?
Souris aime sucré et umami mais pas amer
Donc souris sauvage va aller plus vers sucré et umami que eau normale et va moins vers amer que eau normale
TRPM5 = important pour sucré, umami et amer
Donc si inactif, souris ne peut plus différencier donc ira également à chaque bouteille même si on augmente concentration.
Il se passe quoi si on inactive phospholypase C, puis réactive phospholypase C seulement pr cellules qui ont T2R et qu’on place souris devant 4 bouteilles (une avec sucre, l’autre avec umami, l’autre avec amer, l’autre avec eau normale)?
Phospholypase C = important pour sucré, umami et amer
Souris sera incapable de distinguer sucre et umami mais amer sera rétablit donc va se comporter comme une souris sauvage lorsqu’il sera qst du goût amer
Le système chémocetif trigéminal est sensible à quoi?
Matière dangereuse qui vient en contact avec visage
Le système chémoceptif trigéminal fait partie de quel système?
Système sensoriel de la douleur
