Cours 21: construction et plasticité neuronale Flashcards
- Qu’est-ce qu’un neurone cherche ?
- Donne un exemple d’un neurone et les étapes importantes afin qu’il trouve ce qu’il cherche.
1. Il cherche sa cible pour l'innerver (pour faire synapse de ce que j'ai compris).
2. Le neurone ganglionnaire dans la rétine :
(1) Croissance dirigée vers le nerf optique.
(2) Entrée dans le nerf optique.
(3) Extension à travers le nerf optique.
(4) Décision de rester ipsilatéral ou de passer du côté contralatéral au niveau du chiasma optique.
(5) Extension à travers le tractus optique.
(6) Entrée dans le tectum optique.
(7) Navigation vers une position rostrocaudale et dorsoventrale appropriée dans le tectum.
(8) Descente à partir de la surface du tectum.
(9) Arrêt à une couche appropriée et formation d'une arborescence terminale rudimentaire.
(10) Affinement de l'arborescence.
- Quels sont les mécanismes neuronaux disponibles pendant le développement (donne les dans l’ordre: début à fin) ?
- Qu’est-ce que ces mécanismes donnent comme résultat?
- Parmi les mécanismes nommés en 1), quels sont ceux qui arrive durant le développement?
1)
- Naissance des neurones
- Croissance des axones et des dendrites
- Émondage des branches (sélection des branches de neurone)
- Création des synapses
- Mort des neurones (seulement certaines parties des neurones vont survivre)
- Modulation de la transmission synaptique (+ fort vs + faible; on parle de plasticité synaptique)
2) Résultat : un calibrage fin du SNC en voie de développement.
3) Les 5 premiers.
Que peut-on dire des mécanismes neuronaux disponibles pendant le développement vs chez l’adulte ?
Quel est le but de la réadaptation au niveau des mécanismes neuronaux disponibles chez l’adulte ?
Ce sont les même mécanismes, mais ces derniers sont plus faibles et ont moins de plasticité chez l’adulte.
Le but de la réadaptation est de maximiser cette plasticité neuronale, surtout en travaillant avec le 6e mécanisme, soit la modulation de la transmission synaptique.
Note: On ne parlera pas de naissance et croissance des neurones.
Concernant le mécanisme suivant les deux mécanismes nommées ci-haut:
- Comment se nomme le mécanisme ?
- Que permet ce mécanisme au neurone ?
- Au départ, est ce que les neurones du cortex moteur et du cortex visuel innervent les mêmes régions ?
- Comment est obtenue l’innervation spécifiques de régions cibles ?
- Donne un exemple qui supporte la réponse 2.
1. Émondage des branches
2. Permet au neurone de se spécialiser.
3. Oui. Donc, elles innervent pas encore des régions spécifiques.
4. Par **élagage des neurones** non spécifiques à la région cible. Élagage = se débarasser/ébrancher.
5.
Exemple 1: Les neurones du cortex visuel élaguent les branches innervant les cibles liées à la motricité car ces neurones ne sont pas spécifiques à la région cible (c'est plutôt les branches innervant le tectum optique qu'on veut garder).
Exemple 2 : Les neurones moteurs élaguent les branches innervant le tectum optique car ces branches ne sont pas spécifiques à la région cible (c'est plutôt les branches innervant les cibles liées à la motricité qu'on veut garder).
| Donc, neurone innerve les cibles liées à ce que neurone est spécifique
- Suite à leur spécificité, à l’aide de quoi se déplacent les axones vers leur cibles ?
- Donne la définition de la réponse.
- Nomme les composantes de son cytosquelette.
- Ses composantes se trouvent au même endroit dans le cytosquelette du cône ?
- Éventuellement, que forme la structure nommée en 1. Comment peut-elle arriver à cela ?
1. Cônes de croissance
2. Une structure spécialisé au bout de l'axone qui est entourée de filopodes .
3. Composé d'actine filamenteuse et de deux formes de microtubules.
4. Non, une des formes de microtubules se trouvent seulement au niveau de l'Axone, etc. (voir image).
5. Le cone de croissance forme éventuellement la terminaison synaptique. Elle arrive à cela grâce à sa capacité à bouger (mobilité).
1.La mobilité du cône de croissance est basée sur quoi ?
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2.Qui cause la réorganisation du cytosquelette ?
3.Comment décrit-on l’organisation du cytosquelette?
1. Basée sur une réorganisation du cytosquelette (micotubules et actine)
2. Cette réorganisation est dû à des messagers intracellulaire (soit des molécules traversant la membrane cell. du cône) comme le calcium.
3. **L'organisation du cytosquelette est bidirectionnelle**. On retrouve la polymérisation de l'actine et sa dépolymérisation.
Note : selon moi, ce que le prof veut dire par bidirectionnelle c'est que l'organisation va dans les 2 directions suivantes: polymérisation (construction d'un polymere pour bouger) et dépolymérisation (destruction du polymere). Ces mots sont abordés plus tard.
| Donc, on a déjà premières molécules qui vont former ligand, récepteur.
Qu’est-ce que la polymérisation ?
Et la dépolymérisation ?
La polymérisation est une rx qui consiste à combiner des molécules d’actine pour produire des polymères. Cela va induire une extension du cytosquelette du cône et donc son mouvement.
La dépolymérisation détruit les polymères présents et ne permet donc pas l’extension du cone.
On dit polymérisation, mais en vrai c’est polymérisation de l’Actine.
Concernant la faciculation et les fibres pionnières :
1. Que crée la matrice extracellulaire ? À qui crée t-elle cela ?
2. Où se trouvent la laminine et les intégrines ?
3. Quelles sont leur rôle ?
4. Qu’est-ce qu’une fibre pionnière ?
5. Qui intéragit avec cette fibre pionnière et à l’aide de quoi ?
1. Crée une autoroute pour les neurones.
2. La laminine sont des molécules qui couvrent la surface de la matrice extracellulaire. Les intégrines sont des récepteurs de la laminine (se trouvent sur la laminine).
3. Elles guident les fibres pionnières : la laminine donne la direction de mouvement à l'axone. L'intégrine active une voie de signalisation intracellulaire qui active des kinases qui permettent (au cone et donc) à l'axone de se déplacer.
4. C'est le premier axone, soit celui qui se lie avec les récepteurs/les intégrines.
5. Les autres neurones intéragissent avec cette fibre et ce à l'aide des CAM (molécules d'adhésion cellulaire) qui sont indépendantes du calcium*.
## Footnote
*: De ce que j'ai compris, le calcium cause la réorganisation des molécules du cytosquelette. Les CAM ne seront pas influencer par le Ca, donc elles ne vont pas perdre leurs liaisons.
Concernant les différents groupes de ligands et de récepteurs pour le guidage de l’axone :
A. Que sont les laminines, le collagène et les fibronectines? Quels sont leurs récepteurs ?
B. Les CAM fonctionnent comme quoi ?
C. Qui sont les cadhérines ? XD
A) Laminine, collagène et fibronectines sont des molécules d’adhérence cellulaire de la matrice extracellulaire. Les intégrines sont leurs récepteurs qui forment une voie de signalisation intracellulaire qui active les kinases permettant la polymérisation et donc le mouvement du cone de croissance.
B) Les CAM fonctionnent comme ligand et récepteur.
C) Les cadhérines sont les CAM qui sont dépendantes du calcium. Elles agissent comme ligand ou récepteur.
La maj des CAM sont indépendantes au Ca2+
Concernant les différents groupes de ligands et de récepteurs pour le guidage de l’axone :
A) Pour que le neurone de la cible dépende d’un ligand, que faut-il que ce neurone exprime ?
B) Quel type de facteurs donnent une direction aux neurones (ex : aller à gauche) en permettant la polymérisation ?
C) Comment le type de facteur en B) permet la polymérisation ?
D) Quel type de facteur permet la répulsion des neurones d’une cible qui n’est pas la bonne?
E) Comment le facteur en D) permet cette répulsion ?
F) Qu’est-ce que les éphrines et leur rôle ?
A) Le neurone doit être capable d’exprimer le récepteur du ligand pour que le ligand se colle à celui-ci.
B) Facteurs chimiotropes (comme des facteurs chimio-attractives).
C) Facteurs chimiotropes sécrète la nétrine (la signalisation de Netrin) vers DCC, activation de FAK (focal adhesion kinase) et en conséquence activation de Src+Fyn+Rho pour modifier l’actine et déplacer le cone de croissance.
D) Facteurs chimio-repulsif.
E) Par la sécrétition (ou encore la fixation sur la surface de la mauvaise cible) de semaphorines (signaux répulsifs) et par les plexines, soit leurs récepteurs sur l’axone.
F) Les éphrines: deux classes de protéines (EphA et EphB) qui agissent comme ligands à leurs récepteurs (tyrosine-kinase). Les éphrines peuvent favoriser ou inhiber la croissance des axones.
V ou F : les facteurs tropiques et les facteurs trophiques sont la même chose ?
Faux, les facteurs trophiques sont des facteurs de survie du neurone alors que les facteurs tropiques sont les facteurs qui guident le neurone dans la bonne direction.
Concernant l’interaction du cone de croissance avec son environnement :
Qu’est-ce que la signalisation chimioattractive induit au niveau intracellulaire ? Que peut-on conclure ?
Que vois-tu sur cette image ? Indice : le neurone a reçu de la semaphorine.
Induit une augmentation du calcium intracellulaire qui, par la voie de signalisation intracellulaire, amène la polymérisation et donc le déplacement du cone de croissance.
On peut conclure que le cone de croissance est dépend de la signalisation intracellulaire pour se déplacer vers une région.
Dans l’image, on voit un cone de croissance qui se rétracte suite au contact avec la semaphorine (chimiorépulsion).
Concernant la formation de synapses :
- Quel est le premier stade pour qu’un neurone fasse synapse ?
- Quel est le 2e stade pour qu’un neurone fasse synapse ?
- Qui permet l’étape 2) et comment ?
- Il faut qu’il trouve un neurone/une cible et que cette cible exprime des molécules d’adhérence, soit les cadhérines homophiles (fact. d’adhésion). Ces facteurs aime les mêmes et donc dit que la cible fait partie des bonnes cibles.
- il faut savoir si c’est un site pré-synaptique et/ou post-synaptique (le neurone cherche post-synaptique).
- Les CAM (molécules d’adhérence cellulaires) induisent l’expression des facteurs d’induction (neurolignie et neurexine) hétérophiles qui sont spécifiques pour des sites pré-synaptique (neurexine) ou post-synpatque (neurolignie). Donc, si la cible exprime la neurolignie, alors c’est la vraie bonne cible = synapsssseeee.
Voila comment un neurone forme synapse après être né lol.
Concernant la mise en place de la rétinotopie :
- Qu’est-ce que la rétinotopie ?
- Que peut-on dire de celle-ci?
- Explique une expérience
1. Rétinopathie est une représentation topographique de la rétine au niveau du tectum.
2. La représentation est fixe même après la rotation de l’œil.
3. On a pris une grenouille avec des yeux placés au bon endroit (voir image avec A, B, C, D). L'expérience consiste en une chx pour tourner l'oeil d'une grenouille afin que le côté dorsal D (haut) de l'oeil soit à la place du côté ventre V (bas) de l'oeil, etc. Après, on fait voler une mouche en dorsal (haut) de la grenouille et on regarde si la grenouille va arriver à attraper la mouche normalement.
Résultat de l'expérience : la mouche est en dorsal et vu que **ce qui remplace la région dorsal de l'oeil est le côté ventral,** les neurones du côté ventral **ont stimulé le mouvement de la langue pour aller en ventral**. Cela montre que la présence des neurones est seulement dans une région du tectum optique (côté dorsal de l'oeil innerve seulement côté dorsal du tectum peu importe la stimulation qu'il recoit) et que cette innervation est fixe. **Il y a donc une représentation topographique au niveau du tectum et du cerveau**.
Concernant la mise en place de la rétinotopie :
- Quel modèle allons nous utilisé pour cette mise en place (pas le vrai en réalité) ?
- Donne un exemple de ce modèle.
Modèle: la superposition de deux gradients de molécules donne une adresse unique.
Exemple : nous prenons un facteur chimio-répulsif et un facteur chimio-attractif et nous créons pour chacun d'eux **un gradient de concentration dans le tectum optique**: chimio-répulsif antérieur vers postérieure et chimio-attractive ventral vers dorsal (voir image).
Concernant la mise en place de la rétinotopie :
Suite à la mise en place d’un gradient de concentration dans le tectum optique, qu’est-ce qu’on peut remarquer au niveau de la position des neurones dans le tectum ? (ne donne pas l’explication, ce sera pour une autre carte).
Les neurones provenant de la rétine expriment des quantités différentes de récepteurs sur leurs cônes de croissance. Les neurones provenant de la région antérieure de la rétine ont une expression plus élevée de récepteurs pour les facteurs chimio-répulsifs que ceux provenant de la région postérieure. Vice versa, les neurones de la région ventrale de la rétine ont une expression plus élevée de récepteurs pour les facteurs chimio-attractifs que les neurones qui proviennent de la région dorsale.
Le plus le neurone a de récepteurs et plus il sera sensible aux facteurs.
Concernant la mise en place de la rétinotopie :
Pourquoi les neurones dans le tectum sont disposés de la sorte (voir image) ?
Gradient chimio-répulsif :
Les neurones avec bcp de récepteurs vont être sensibles au facteurs chimio-répulsif. Ça veut dire que ces facteurs auront un fort effet de répulsion sur ces neurones. Donc, les neurones vont se trouver dans la région avec faible concentration de facteurs chimio-répulsif. C’est une question aussi de survie (moins de compétition dans cette région). Même logique pour neurones avec peu de récepteurs (peuvent ête dans région avec forte concentration car faiblement sensible).
Gradient chimio-attractif :
Les neurones avec bcp de récepteurs n’ont pas besoin d’une grande concentration de facteurs chimio-attractif pour être attirés. Ils se retrouvent donc dans la région avec une faible concentration de facteurs. Les neurones avec peu de récepteurs (donc faiblement sensible aux facteurs) ont besoin d’une forte concetraton de facteurs pour être attirés vers une région. Ils se retrouvent donc dans la région avec forte concentration de récepteurs. Leur emplacement leur évite de compétitionner pour leur survie.
Donc, sachant que les neurones avec une quantité variable de récepteurs s’installent dans différentes régions selon leur sensibilité aux facteurs chimio-répulsifs et chimio-attractifs, qu’est-ce qu’il en résulte au niveau du tectum ?
Superposition des deux gradients et des neurones selon leur sensibilité = Il en résulte une carte rétinotopique spécifique permettant un calibrage fin de la rétine
V ou F :
- Le matrice extracellulaire contient des macromolécules attachées à la matrice permettant aux axones de se guider.
- Les gradients de concentration de ces molécules peuvent donner une identité distincte à chaque région du SNC.
- Les systèmes sensoriels (auditif, visuel, etc) ne contiennent pas des cartes de surfaces sensorielles construites par ces gradients de molécules.
- V
- V
- F : les systèmes contiennent ces cartes de surfaces sensorielles.
Résumé des cartes précédentes que je voulais ajouter juste au cas où.
- L’intéraction entre les neurones cause la relâche de quoi ?
- Que sont les facteurs neurotrophiques ?
- Si on fait l’ablation d’un bourgeon du membre d’un embryon de poulet, qu’arrive t-il au niveau de la moelle ?
- Qu’arrive t-il au neurones qui perdent la compétition ?
- Qu’est-ce qui arrive si on fait la greffe d’un bourgeon de membre surnuméaire (surnombre de facteurs neurotrophoques ?) à l’endroit où il y a eu l’ablation ?
- Relâche des neurotrophines (facteurs neurotrophiques).
- Facteurs pour la survie des neurones qui causent la compétition entre les neurones pour des cibles et donc pour leur survie.
- Il y a diminution des sites qui peuvent être innervés sur la moelle. Il y a donc une diminution de neurones qui peuvent innerver la région et une diminution des facteurs trophiques (dû à l’ablation du bourgeon). Donc, les neurones sont en concurrence pour les cibles et les facteurs neurotrophiques qui soutiennent leur survie.
- Les neurones qui perdent la compétition sont éliminés par apoptose.
- Greffe d’un bourgeon de membre surnuméraire augmente les sites qui peuvent être innervés et permet à plus de neurones de recevoir des facteurs neurotrophiques (bourgons amène plus de facteurs ?).
Rappel :
Qu’est-ce que la convergence ?
Qu’est-ce que la divergence ?
Chez quels neurones pouvons-nous bien voir ces deux principes ?
Convergence = nombre d’afférents par cellule cible.
Divergence = nombre de connexions effectuées par un neurone.
Chez les motoneurones.
Comment sont les cellules préganglionnaires à la naissance, puis à leur maturité au niveau des phénomènes de convergence et divergence ?
Sachant que plus la synapse est grande et plus il y aura présence d’une grande qnt de facteurs trophiques: À quel moment de vie de la cellule préganglionnaire, il y aura présence d’une grande qnt de facteurs trophques ?
Qst 1 : voir image
Qst 2 : À maturité, car divergence ↑ (grande synapse, plus de facteurs neurotrophiques dans le site de la synapse, ce qui va favoriser le neurone qui en reçoit le +)