Cours 12 Flashcards
Électroencéphalogramme (EEG)
- Correspond à la mesure de l’activité électrique recueillie à la surface du scalp, reflète celle du cortex cérébral
- Utilisé pr diagnostic de certains états pathologiques (crise d’épilepsies) et pr l’éude des différents stades du sommeil
Emplacement des électrodes pour un EEG
Vingtaine d’électrode placées à endroits du cuir chevelu reliées à un amplificateur et enregistré
-Différence de potentiel d’amplitude sont mesurés entre paires d’électrodes
Champ électrique généré par courants synaptiques au niveau des cellules pyramidales
- EEG mesure l’activation synaptique des dendrites des neurones pyramidaux du cortex
- Activité simultanée de plusieurs milliers de neurones génère un signal d’EEG assez fort pour être détecté
Qu’est ce qui génère un EEG?
- L’amplitude du signal dépend du degré de synchronisation de l’activité des neurones
- Si neurones sont excités simultanément les faibles signaux s’additionnent et génèrent un signal à la surface du crâne
- Décharge irrégulière des neurones = pas de signal détectable en surface
Représentation d’un EEG caractéristique
Le cerveau génère des rythmes lents (0,05Hz) à rapides (500Hz)
-Les rythmes sont classés selon leur fréquence et porte le nom d’une lettre grecque
À quoi sont associés les rythmes de haute fréquence et faible amplitude?
- Vigilance, éveil
- Phases de rêve du sommeil
À quoi sont associés les rythmes de basse fréquence et grande amplitude?
- Phases du sommeil sans rêve
- État pathologique du coma
À quoi ressemble l’activité neuronale durant l’éveil?
Activité relativement élevée et relativement peu synchronisée
Rythmes EEG chez plusieurs espèces
Rythmes constants chez tous les mammifères avec certaines exceptions (lapin)
Deux mécanismes de synchronisation des rythmes
1) À partir d’un générateur unique (pacemaker)
2) Conséquence d’un comportement collectif de tous les participants
Rôle des neurones thalamiques
- Génèrent décharges très rythmiques (comme pacemaker)
- Leurs rythme coordonnée sont transmis au cortex par projections thalamocorticales qui excitent les neurones corticaux
Ecq tous les rythmes corticaux dépendent du générateur thalamique?
Non, certains dépendent de la coopération entre les neurones corticaux eux-mm
Crises d’épilepsie
Neurones génèrent décharges hypersynchrones anormales (grands signaux EEG)
- Crises généralisées impliquent totalité du cortex des 2 hémisphères
- Crises partielles impliquent seulement une partie du cortex
Causes de l’épilepsie
- Chez l’enfant, peut être liée à causes génétiques ou pathologies de l’enfance; bcp des cas, cause inconnue
- Personnes âgées, souvent conséquence d’AVC, tumeurs ou Alzheimer’s
Gènes impliqués dans l’épilepsie
- Gènes qui codent pour des canaux ioniques, des transporteurs ou des récepteurs
- p.e. mutation sur les canaux sodiques = ils restent ouvert + longtemps = neurone hyperexcitable
- p.e. GABA moins efficace = déséquilibre entre excitation/inhibition synaptique
EEG d’une crise d’épilepsie généralisée
- Débute brutalement, synchronisée sur tt la tête avec signaux de grandes amplitudes
- Rythme des décharges = 3Hz et dure 12s
- Entraine perte de conscience avec phase de contractions musculaires soutenue (tonicoclonique) ou phase de contractions cloniques
EEG d’une crise partielle
- Plus localisées, débutent dans une partie du cerveau, se propagent
- Si elles débutent dans cortex moteur = mvt cloniques limités à 1 membre
- Si elle débutent dans aire sensorielle = sensation anormale = aura, déjà vu
- Peut aussi siéger dans hippocampe ou amygdale
Phases du sommeil
1) REM sleep (mvt occulaires rapides) ou sommeil paradoxal
2) Sommeil à ondes lentes (non-REM sleep)
REM sleep
EEG rapide/faible amplitude (comme éveil), mais corps immobile excepté muscles oculaires = rêve
non-REM sleep
Rythme lent/grande amplitude
non-REM sleep
Rythme lent/grande amplitude. Tension musculaire réduite, sommeil sans rêve, pour le repos (activité du SN parasympathique)
Cycle sommeil lent-sommeil paradoxal
- Nuit de sommeil = succession des 4 stades du sommeil à ondes lentes et sommeil paradoxal
- Cycle se répète toutes les 90 minutes : épisodes de sommeil lent deviennent progressivement plus légers et épisodes de REM sleep plus longs
Stade 1
- Phase de transition
- Sommeil très léger
- On peut se réveiller facilement
- Dure qq minutes
Stade 2
- Un peu + profond
- Comprend fuseaux de sommeil générés par pacemaker thalamique
- Onde de grande amplitude
Stade 3
- Comprend rythmes lents de grande amplitude
- Sans mvt du corps
Stade 4
- Phase la + profonde du sommeil
- Grands rythmes de 2Hz ou -
- Dans premier cycle du sommeil, peut durer 20-40 mins
Besoin de sommeil
- Durée nécessaire varie avec individus, entre 5-10h par nuit
- Durée moyenne = 7,5h
- 68% jeunes adultes ont besoin 6,5h à 8,5
Somnambulisme
- Marcher, parler (somnoloquie) et gémir au cours du sommeil
- Plus fréquent chez enfants, se manifeste durant stade 4 se la première période de la nuit
EEG de sommeil chez le dauphin
- Dauphins dorment 1 hémisphère à la fois
a) rythme haute fréquence, faible amplitude pendant veille active -> dans les 2 hémisphères
b) Rythmes forte amplitude = sommeil profond, enregistré sur l’hémisphère droit
c) quelques temps après, l’inverse est enregistr
Systèmes modulateurs diffus
- Régulateurs du cerveau et modifient sensibilité corticale
- Mécanismes neuronaux sommeil/éveil
Systèmes modulateurs diffus actifs pendant l’éveil
- Cellules du locus coeruleus sécrètent noradrénaline (NA)
- Cellules du raphé sécrètent sérotonine (5-HT)
- Certains neurones sécrètent acétylcholine (ACh)
Activité neuronale associée à l’endormissement et sommeil lent
Réduction des fréquence de décharges des neurones modulateurs
Déclenchement et arrêt des mvt oculaires par neurones du tronc cérébral
- Sommeil lent = diminution de l’activité de NA et 5-HT avant sommeil paradoxal
- Sommeil paradoxal = élévation de ACh, neurones modulateurs inhibent aussi les motoneurones spinaux = empêche activité motrice des rêves de faire vrais mvt
Rythme circadien
- Cycle quotidien de la lumière et de l’obscurité (24h)
- Fct physiologiques de l’organisme fluctue avec ce rythme
Qu’arrive-t-il si les cycles circadiens d’un animal sont supprimés?
- Rythmes circadiens restent semblables => horloge interne dans cerveau
- MAIS, horloge pas parfaite => doit être ajusté à la lumière/obscurité de temps à autres
Qu’arrive-t-il si des individus sont isolés du cycle lumière-obscurité?
- Cycle veille-sommeil va évoluer selon le rythme endogène (autonome) du sujet (env. 25h)
- Cycle va être de + en + décalé p-r au conditions naturelles
Noyau suprachiasmatique
- Paire de noyaux minuscules de l’hypothalamus, au-dessus du chiasma optique
- Rôle = horloge biologique
Noyau suprachiasmatique et rythme circadien (exp lésion des NSC)
a) singe présente rythmes circadiens de 25,5h
b) lésion des 2 NSC abolit les rythmes circadiens, si singe est dans des conditions d’éclairage permanent
Horloges des hamsters
-Ablation NSC fait disparaitre rythmes circadiens
-Transplantation de nouveaux NSC rétablit les rythmes en 1 semaine
-Hamster adopte rythme du donneur
= preuve que NSC = horloge bio du cerveau
Photorécepteurs dans noyau suprachiasmatique (NSC)
Neurones particuliers sensibles à l’intensité de la lumière et leur axones envoient un signal directement au NSC, ce qui contribue à synchroniser les horloges circadiennes de ce noyau
Neurones de NSC prélevés chez un rat
1) fréquence de décharge, leur consommation de glucose et leur synthèse de protéines ont gardés un rythme de 24h (cycle endogène des rats)
2) ne s’adaptaient plus au cycle lumière-obscurité, mais conservent un rythme de base
Gène-horloge du SNC
Produisent protéines qui inhibent leur propre transcription (boucle de rétroaction négative)
-Accumulation de cette protéine réduit l’expression de son propre gène -> qd il y a moins de protéine, le gène va de nouveau produire la protéine
= la transcription des gènes fluctue selon un cycle de 24h synchronisé par la lumière venant de la rétine
NSC contrôle les horloges circadiennes périphériques
D’autres cellules de l’organisme ont un rythme circadien, mais elles sont toutes contrôlées par NSC
