Cours 2- Développement cérébral

Question 1

Nommer les 3 phases du développement cérébral à la naissance

Answer 1

1. Prolifération cellulaire
2. Migration cellulaire
3. Différenciation cellulaire

Question 2

Décrivez le sens de déplacement du précurseur neuronal lors de la prolifération cellulaire

Answer 2

1. En G1, le noyau est près de la surface ventriculaire (lumière du tube neural)
2. quand les cellules sont proches de la surface externe (côté de la pie-mère), elles entrent en phase S, soit production synthèse ADN
3. noyau augmente en taille et retourne surface ventriculaire (phase G2)
4. Le noyau rétracte ses connexions avec surface externe pour entrer en mitose (phase M) = 2 types divisions

Question 3

Nommez les 2 types de divisions mitotiques des précurseurs neuronals

Answer 3

1. Division asymétrique: donne naissance neuroblaste qui ne se divisera plus (migre vers partie marginale) ET cellule précurseur avec potentiel mitotique limité (vers partie ventrale)
   (horizontale)
2. Division symétrique :
   donne naissance 2 cellules souches neurales
   (verticale)

Question 4

Qu’emprunte les neuroblastes lors de leur positionnement dans l’une des 6 zones du cortex?

Answer 4

les prolongements de la glie radiale

Question 5

Vrai ou faux, les neuroblastes qui se positionnent en dernier se retrouvent dans les couches 5-6 de la plaque corticale?

Answer 5

FAUX! Le plaques 5-6 sont les premières à se former, les dernières cellules à se positionner vont se situer dans les plaques 1-2-3 (couches superficielles) en passant par dessus les couches 5-6

Question 6

Quelle substance a permis de différencier les 6 zones de la plaque corticale?

Answer 6

la thymidine

Question 7

Qui a-t-il de particulier quant à la maturation des cellules au stade de différenciation cellulaire?

Answer 7

l’axone et les dendrites se développent SIMULTANÉMENT

Question 8

Qu’est-ce qu’un cône de croissance?

Answer 8

C’est une structure extrêmement mobile qui explore l’environnement extracellulaire, définit la direction de la croissance et guide ensuite l’allongement de l’axone dans cette direction ; permet donc croissance de la terminaison des jeunes cellules
ne pas confondre avec le segment initial de l’axone quand émerge du corps cellulaire

Question 9

Quelles sont les 2 composantes principales du cône de croissance?

Answer 9

1. lamellipode (e.g. main): expansion en forme de lamelle de l’extrémité axonale
2. Filopodes (e.g. doigts de la main) : fins prolongements qui palpent les alentours

Question 10

Quel est le principal cytosquelette associé à l’allongement des lamellipodes/filopodes et lequel est associé à celui de l’axone?

Answer 10

• Lamellipodes/filopodes : cytosquelette d’actine (actines qui forment des polymères = filaments)
• Axone : cytosquelette de microtubules (tubules qui forment des polymères = microtubules)

Question 11

Quel ion influence la décision quant à l’orientation de la croissance et par quelle pompe est-ce possible?

Answer 11

la concentration intracellulaire de Ca2+ par l’intermédiaire de la pompe TRP (canaux à potentiel d récepteur transitoire) localisée sur cône de croissance

Question 12

Quelle substance neurotrophique est nécessaire à la croissance neuronale (axone/dendrite)? À quoi sert-elle?

Answer 12

la NGF (nerve growth factor)

• elle permet de promouvoir la croissance des neurites et améliorer la survie des cellules nerveuses en culture ; sert a proportionner le nb de neurones à celui des cellules cibles
• *essentiel pour le développement du neurone**

Question 13

Qu’est-ce qu’un facteur neurotrophique?

Answer 13

Il s’agit de molécules de signalisation spécifiques qui proviennent de tissus cibles et régulent la différenciation, la croissance et la survie des cellules voisines
expression se limite essentiellement aux neurones et muscles

Question 14

Par quoi est dicté la direction dans laquelle le cône de croissance va se diriger?

Answer 14

Par chimioattraction ou chimiorépulsion principalement i.e. certains facteurs trophiques vont influencer la direction que prend le cône de croissance en l’attirant vers lui ou bien en le révulsant dans le sens inverse

Question 15

Donnez un exemple de molécules chimiorépulsives

Answer 15

Les sémaphorines, elles peuvent se lier à la surface des cellules ou à la matrice extracellulaire et empêcher la croissance d’axones voisins
De plus, par l’intermédiaire de leurs récepteurs, leur signalisation produit des changements dans la concentration intracellulaire de Ca2+

Question 16

Qu’est-ce qu’un nerf?

Answer 16

Un ensemble d’axones reliés ce qui forme un nerf

Question 17

Qu’est-ce que la fasciculation?

Answer 17

Il s’agit d’un regroupement en faisceaux des axones lors de leur croissance ; les axones sont collées les unes aux autres par une molécule d’adhésion CAM (molécule d’adhérence cellulaire indépendantes du Ca2+)

Question 18

Nommez les 3 molécules d’adhérence cellulaire à la matrice extracellulaire produites par la cellule elle-même soit l’axone

Answer 18

1. laminine
2. fibronectine
3. collagène

Ensemble elles forment des polymères et constituent une substance extracellulaire locale relativement durable (matrice extracellulaire d’où leur nom)

Question 19

Quel est le nom de la classe de récepteurs permettant une cascade d’évènements qui stimule la croissance et l’allongement des axones lorsque lié à l’une des 3 molécules d’adhérence?

Answer 19

les intégrines

Question 20

Nommez les 3 étapes principales pour la création d’une synapse et expliquez brièvement leur implication (p.538-539 manuel)

Answer 20

1. Reconnaissance/induction :
   Les CAMs et les cadhérines (mol dépendantes au Ca2+) seraient indispensables pour qu’une ébauche d’expansion présynaptique (provenant de la transformation du cône de croissance) trouve un site synaptique sur un dendrite, un corps cellulaire ou autre cible approprié (ex: fibre musculaire). Cette reconnaissance locale s’accompagne d’une accumulation de vésicules synaptiques et de transport contenant les composants moléculaires nécessaires à l’édification de la zone active présynaptique
2. Interaction (liaisons) :
   La formation d’une jonction synaptique se fait par l’entremise de 2 facteurs inducteurs de connexion soit la neurexine (membrane présynaptique) et la neuroligine (membrane postsynaptique)
3. Formation des molécules nécessaires pour la formation de la synapse :
   La liaison de la neuroligine à la neurexine facilite le regroupement des récepteurs et des canaux de la densité postsynaptique (NMDA et AMPA), au fur et à mesure de la maturation des synapses et la neurexine permet le positionnement des canaux calciques activés par le voltage nécessaires à la libération locale du contenu des vésicules

Question 21

Qu’est-ce qui explique la complexité morphologique des neurones (dendrites)?

Answer 21

la convergence (nb d’afférentes par cellule cible) et la divergence (nb de connexions effectuées par un neurone)

i. e plus les neurones ont une arborisation complexe, plus les fibres afférentes qui les innervent sont nombreuses
- dendrites se développent en fonction du nombre d’axone qu’il projette

Question 22

Expliquez brièvement la compétition axonale

Answer 22

Compétition entre les terminaisons axonales pour « occuper » le territoire e.g. compétition pour innerver une région cérébrale et éventuellement ségrégation puis un territoire appartient au groupe de fibres nerveuses alors qu’un autre territoire appartient à un autre groupe de fibres nerveuses

Question 23

Quel est le but de l’expérience de la grenouille et l’asticot?

Answer 23

prouver que la vague de dépolarisation des axones rétiniens ne change pas d’endroit même si on change l’oeil de place, ce qui fait une réversion dans l’acte de la grenouille

i.e les connexions axonales restent les mêmes quant à la carte topographique des cellules colliculaires (déterminent mouvement de la grenouille) faisant en sorte que la grenouille va bien percevoir l’asticot. mais le réflexe sera inversé (elle saute du mauvais bord)

Ainsi, le cerveau devrait inverser les connections pour régler le problème, mais cela ne s’effectue pas toujours (rigidité) puisque les ondes de dépolarisation vont dans le même sens dans cette expérience peu importe l’emplacement de l’oeil

Question 24

Que démontre l’expérience avec les yeux du poisson (en retirant un des 2 collicules supérieurs ou en retirant un des 2 yeux)?

Answer 24

Le cerveau reste plastique ; plasticité cérébrale existe (selon conditions et l’espèce animale)

On peut retirer le collicule, donc fibres de l’œil droit, quand arrive encéphale dans seuil optique = les fibres de la cellule ganglionnaire rétinienne vont donc tourner et aller se brancher sur le collicule restant et vont compétitionner pour le territoire

Possible aussi de retirer un oeil qui va faire en sorte que les fibres des cellules ganglionnaires rétiniennes vont innerver les 2 collicules, car délaissement de compétition et donc élargir leur territoire

Question 25

Qu’est-ce que l’apoptose?

Answer 25

Lors phase prolifération, il y a plus de neurones produits que besoin et fini par perdre ce qu’il y avait en excès, soit ceux qui n’ont pas réussi à établir des interactions avec leurs cibles potentielles (3 mois environ suivant leur naissance) ; malgré la perte de neurones, il en reste toujours suffisamment pour qu’on continue de vivre