Cours 12 - Visualisation fonction système nerveux (complet) Flashcards
Définir ce qu’est un marqueur statique de l’activité neuronale et donner les deux approches en ce qui les concernent
Molécule ou substance qui est produite en réaction à l’activité neuronale.
1) Observer indirectement activité en mesurant accumulation de ces marqueurs durant ou après processus
2) Incorporer marqueur (pas statique de l’activité) qui indique présence d’activité dans futurs examens
Que sont les gènes précoces immédiats (IEGs)? et leur(s) rôle(s)?
Des gènes exprimés après (et à cause) une activité neuronale.
Ils encodent notamment facteurs de transcription (c-fos, c-jun, c-myc), prots d’interaction cytosquelette (Arc) et facteurs de croissance (BDNF)
Nommer les deux méthodes histologiques pour détecter les IEGs
1) Hybridation in situ : sonde ADN spécifique avec rapporteur lie IEG
2) Immunochimie : anticorps avec rapporteur lie IEG
Quelle est la limitation principale des inférences faites via les IEGs?
Ils sont des marqueurs STATIQUES, donc ne renseignent pas sur la dynamique de l’activation neuronale, ils disent slm qu’elle a eu lieu.
Concept de “snapshot”
Caractériser le BrdU, son mécanisme de marquage, et ses utilisations.
Nommer une alternative
Nucléoside analogue synthétique de la thymidine.
Le BrdU est incorporé dans l’ADN lors des mécanismes de synthèse d’ADN, vu que ressemble à thymidine. Puis on peut envoyer des anticorps contre le BrdU pour le marquer immunochimiquement
Utilisé pour détecter prolifération cell dans tissus vivants.
Alternative : 3H-Thymidine (radioactive)
Résumer l’expérience de Nottebohm avec les oiseaux, et ses corollaires
Observation du changement saisonnier de la taille du cerveau chez les oiseaux en relation avec les besoins d’apprentissage du chant.
On a utilisé le marquage au BrdU pour démontrer qu’il y avait plus de nouveaux neurones (qui sont marqués au BrdU vu qu’il est incorporé dans l’ADN) dans les centres du chant des oiseaux qui chantent vs ceux qui ne chantent pas.
Constitue preuve finale que neurogenèse a lieu dans cerveau adulte des vertébrés.
Donner les deux phénomènes dynamiques de l’activité neuronale, et les méthode qu’on utilise pour les mettre en évidence
1) Changement de voltage :
- Marqueurs sensibles au voltage
- Senseurs de voltage encodés génétiquement
2) Changements calciques :
- Marqueurs ratiométriques vs non-ratio
- Senseurs calciques encodés génétiquement
Pourquoi ne pas utiliser l’électrophysiologie pour visualiser l’activité neuronale dynamiquement?
Permet pas de mesurer réponse d’un grand nombre de neurones simultanément (ex. neurones d’une région anatomique complète)
Expliquer la nature et le mécanisme d’action général des marqueurs sensibles au voltage (MSV). Donner leurs avantages et inconvénients
Fluorophores qui changent de capacité (ex. longueur d’onde) d’absorption ou d’émission selon le potentiel membranaire.
A ;
- Fine résolution temporelle et spatiale
I ;
- Faible durée d’action
- Bruit de fond élevé
- Sélectivité pour type neuronal spécifique impossible
Pourquoi dit-on que les marqueurs ratiométriques sont à double émission/excitation?
Parce qu’ils émettent fluo lorsque libres, et fluo de longueur d’onde différente lorsque liés au Ca2+
Caractériser et comparer (avantages/inconvénients) marqueurs calciques ratiométriques vs non-ratio
Ratio : basés sur utilisation rapport entre intensité de fluo de marqueur lié au Ca2+ vs libre
A ; Annule automatiquement autres variables (concentration, épaisseur cellules, etc.)
I ;
- Acquisition et manip données plus complexe (pcq rapports)
- Pas compatible avec tous microscopes, pcq faut 2 longueurs d’onde
Non-ratio : rapport direct entre concentration Ca2+ et intensité fluo
A ; Utilisation et quantification du signal faciles
I ;
- Ciblage pop spécifique impossible
- Peuvent changer homéostasie calcique en liant Ca2+ intracell
Quel type de marqueur est Fluo-4, pis quelle est son utilisation la plus fréquente?
Marqueur calcique non-ratiométrique, sert surtout à produire cartes pseudo-coloriées pour montrer changements dans l’espace et le temps, avec une meilleur résolution spatiale, mais une moins bonne résolution temporelle que les marqueurs à voltage
Caractériser le marqueur calcique GCaMP, et donner ses avantages/inconvénients
Marqueur non-ratiométrique encodé génétiquement composé de GFP (Green Fluo Protein), CaM (lie Ca2+) et M13. Produit une fluo verte lorsque liée au Ca2+.
A ; Ciblage de pop spécifique possible (vu que s’insère dans génome on peut associer à promoteur spécifique)
I ;
- Très faible résolution temporelle (longs signaux décroissants)
- Peut changer homéostasie calcique en liant Ca2+ intracell
Nommer les deux méthodes de manipulation optique de l’activité neurale
1) Stim par libération de molécules encaissées
2) Optogénétique (canaux activés par la lumière)
Expliquer le mécanisme de libération de molécules encaissées, et donner l’exemple du glutamate
Composé actif est lié à un groupe chimique “protecteur” qui l’inactive (encaissage). Ce groupement peut toutefois être détaché du composé par la lumière (désencaissage), ce qui active le composé.
Ex. Glutamate peut être encaissé avec un groupement protecteur, puis libéré très localement par un faisceau lumineux dirigé pour devenir actif
