Cours 22: apprentissage et régénération (Kym) Flashcards
C’est quoi une période critique?
Le moment durant lequel un comportement donné manifeste une sensibilité particulière à des influences environnementales spécifiques qui lui sont indispensables pour se développer normalement.
Notre SN doit s’adapter à notre environnement avec une génétique de base et on a ad un certain temps pour le faire (les oiseaux savent comment voler sans avoir vu d’autres oiseau volé et ils vont adapter leur comportement à leur environnement jusqu’avant la maturité, car après ça il n’y a plus de changement)
Donc DOIT y avoir interaction avec environnement durant cette période, sinon il n’y aura pas de progression du comportement.
- Avant la période critique, avons-nous certains comportement?
- Il se passe quoi durant la période critique?
- La période critique permet quoi?
- Oui parce qu’on a une organisation de base souvent présente même sans intervention. C’est ce qu’on appelle l’empreinte génétique
- L’environnement façonne cette organisation initiale (ex. raffinement des connexions) (plus on marche et on répète, plus notre cerveau se complexifie et s’améliore)
- Permet une modification (souvent une augmentation de la complexité) du comportement
Exemple de complexification du comportement: amélioration du contrôle moteur ou nouvelles phrases possibles dans le chant des oiseaux
- Pourquoi un canari élevé en isolation depuis sa naissance est tout de même capable de produire des phrases?
- Les phrases du canari en isolation sont-elles similaires aux phrases produites par des canaris élevés en colonies?
- Parce qu’il y a une organisation de base souvent présente sans intervention (empreinte génétique)
-> Donc se passe de manière spontané, sans interaction avec l’environnement - Oui
- Chez les oiseaux, à quel moment le langage se développe-t-il (période critique)?
- Comment ce développement du langage se produit-il?
- Comparer le répertoires de phrases des animaux élevés en colonies vs ceux élevés de manière isolée
- Suite à la stabilisation du langage, que se passe-t-il?
- Avant la maturité sexuelle
- Jeunes oiseaux écoutent les mâles adultes (tuteurs) et adaptent leurs phrases pour imiter les tuteurs (mais possibilité de le faire génétiquement)
- Élevés en colonie: répertoire bcp plus développé
- Les animaux se limitent aux phrases acquises pendant la période critique
- C’est quoi le super pouvoir des enfants de moins de 7 ans?
- Quant est-il du restant de la population?
- Ils peuvent apprendre une seconde langue et démontrer avec cette langue seconde un niveau d’aisance comparable à leur langue première (donc période critique = 7 ans)
- Ceux qui apprennent une langue seconde plus tardivement ont toujours plus de difficultés avec cette deuxième langue
Est-ce que la phase critique pour le développement du langage est dépendante de la modalité (apprendre à parler via le son ou les signes)?
Non, le modelage du comportement verbal par l’expérience précoce se fait indépendemment de la modalité (donc phase critique indépendante de la modalité)
Dans les deux cas (enfant entendant qui écoute ses parents parler ou enfant sourd qui regarde ses parents parler avec leur mains) il y aura une période de babillage.
-> Babillage = la période où l’enfant s’exerce à imiter les parents, il part de l’empreinte génétique et complexifie graduellement son langage (que se soit en faisait des sons où en faisant des signes avec les mains)
Quel chemin effectuera un traceur radioactif une fois absorbé par les cellules ganglionnaires de l’oeil?
Qu’est-ce qui va apparaître sur l’autoradiogramme?
va ds cortex contra avec des projections bilat
Chemin
- Transporté jusqu’au corps genouillé latéral
- Saut sur les neurones géniculocorticaux pour se rendre jusqu’au cortex visuel
Autoradiogramme
Les cellules radioactives apparaissent en bandes claires dans le corps genouillé latéral et dans la couche 4 du cortex visuel
On peut enregistrer l’activité des neurones dans le cortex visuel d’un hémisphère en réponse à une stimulation visuelle
En faisant ça, que va-t-on retrouver chez le chat adulte normal:
Neurones qui répondent à la stimulation de l’oeil contra, ipsi, bilat et/ou à aucun?
On va retrouver:
- Des neurones répondants uniquement à
la stimulation de l’œil contralatéral (1) ou ipsilatéral (7)
- Des neurones (la majorité) répondants à la stimulation des deux yeux
- Aucun neurone ne répond pas du tout aux stimulations visuelles (00)
Les chiffres correspondent à l’image
Chez le chaton normal:
Si on fait une suture de la paupière de l’oeil contralatéral à la naissance jusqu’à l’âge de 2,5 mois,
- Il se passera quoi si on enregistre l’activité des neurones à 38 mois: neurones répondent ipsi, contra, bilat et/ou aucun?
- Est-ce que ces changements sont dus à la dégénérescence de la rétine? Ou à une perte de connexions avec le thalamus?
- Quelle est la conclusion?
- On trouve seulement des neurones répondants aux stimulations de l’œil ipsilatéral (7) et des neurones ne répondant pas aux stimulations visuelles (00).
- Non et non
- Malgré une privation courte (2.5 mois) et une expérience normale relativement longue (35.5 mois), l’organisation du cortex visuel est complètement changée
- Chez le chat adulte normal:
Il se passe quoi si on fait une suture de la paupière pendant 26 mois? - Considérant les résultats de l’expérience menée chez les chatons (suture à la naissance) vs celle menée chez des chats adultes, que peut-on conclure?
- Entraine une diminution de l’activité dans le cortex mais n’a pas d’impact sur la dominance oculaire
- L’expérience visuelle pendant une période critique (avant l’âge d’un an) détermine la connectivité du cortex visuel avec les yeux et l’établissement des colonnes de dominances
Une nouvelle expérience d’occlusion occulaire a été mené afin de préciser les résultats.
1. Cette expérience a déterminé que l’occlusion est efficace seulement si elle est effectuée à quel moment?
2. Pendant cette période, une occlusion de cmb de jours cause des changements importants?
3. Comment ces résultats peuvent-ils s’appliquer aux humains?
Une petite minute de silence pour tous les ti minou qui ont dû subir la curiosité humaine :(
- Pendant les trois premiers mois de la vie
- Occlusion de 3 ou 6 jours
- Durant l’enfance, les ophtalmologiste doivent agir rapidement s’ils détectent quelque chose parce qu’on pourrait facilement passer à côté de la période critique de développement pr le cortex visuel
Note: plus précisément, le prof a parlé de la fin du premier mois de vie comme étant la période critique
Chez le singe, si on fait une occlusion à la semaine 2 jusqu’à l’âge de 18 mois, puis on injecte un traceur radioactif dans l’oeil normal,
1. Que peut-on observer? Cette observation permet de conclure quoi?
2. Quelle autre observation peut être faite? Comment appelle-t-on ce phénomène?
- Il y a quand même une ségrégation (séparation) des afférences géniculo-corticales en absence d’expérience visuelle (donc les colonnes de dominances font partie de l’empreinte génétique -> seront présentent même si occlusion)
- Pas de dépérissement des afférences de l’œil occlut, mais l’œil sain prend possession d’une partie du territoire de l’œil privé (bandes plus larges) et domine les réponses physiologiques. C’est ce qu’on appelle l’interaction compétitive pour le territoire corticale
(plasticité neuronale se combat et se modifie)
On a vu qu’il peut y avoir un changement physiologique rapide pour donner plus de place cortical à un membre qui en a plus besoin pour une tâche donnée. Si le changement doit être plus permanent, que va-t-il se passer?
Expliquer une expérience à l’appui de la réponse
Il y aura une changement anatomique
Suite à l’expérience où le singe a eu un oeil occlut de la semaine 2 jusqu’à l’âge de 18 mois, on a remarqué un changement anatomique au niveau des ramifications des projections des neurones.
-> L’oeil qui avait été occlut avait une diminution des ramifications
->Donc des changements anatomiques sous-tendent aussi la diminution des réponses de l’œil privé
Expliquer le postulat de Donal Hebb concernant les terminaisons provenant des deux yeux qui convergent sur les mêmes cellules du cortex visuel si l’oeil droit est occlut
- Initialement, les terminaisons provenant des deux yeux convergent sur les mêmes cellules du cortex visuel
- Les inputs thalamocorticaux de l’œil gauche amènent le neurone postsynaptique à décharger plus fréquemment que les inputs de l’œil droit (car oeil droit occlut)
- La corrélation de l’activité des inputs de l’œil gauche et du neurone du cortex visuel renforce ces inputs
- Au contraire, la corrélation moindre des inputs thalamocorticaux de l’œil droit affaiblit ces inputs qui sont progressivement éliminés
(Résumé de la phrase en anglais: Imaginons que la cellule A envoie des signaux électriques à la cellule B via une synapse. Si ces signaux se produisent souvent et de manière répétée, cela peut provoquer des changements au niveau de cette connexion synaptique. Ces changements peuvent être de différentes natures, comme l’augmentation de la libération de neurotransmetteurs par la cellule A, ou bien le renforcement de la réponse de la cellule B à ces neurotransmetteurs.
En substance, cela signifie que lorsque deux cellules nerveuses sont souvent activées ensemble, leur connexion devient plus forte ou plus efficace. Cela peut se traduire par une transmission plus rapide ou plus fiable du signal d’une cellule à l’autre. Ce phénomène est crucial pour le fonctionnement normal du cerveau et pour des processus tels que l’apprentissage et la mémoire.)
Rappel
Cmt est l’organisation dans le cortex sensoriel et moteur?
Homonculus
Concernant la plasticité dans le cortex somatosensoriel primaire (S1):
- Qu’est-ce qui va se passer au niveau du cortex si on entraîne un singe à une tâche de discrimination tactile avec un doigt?
- Peut-on obtenir le même effet en faisant un stimulation passive? Expliquer
- Il se passe quoi au niveau du cortex suite à une amputation?
- Amène une augmentation de la représentation corticale du doigt impliqué
- Non: l’attention et l’apprentissage sont nécessaires pour la réorganisation du cortex
- Les territoires adjacents envahissent le cortex qui n’a plus d’afférences
Image: on fait une expérience où une roue tourne sous la main du singe et lorsqu’il sent une bosse sous son troisième doigt il doit peser sur un bouton et il reçoit une récompense (discrimination 2 points)
A: carte corticale initiale (avant entrainement)
B: organisation somatotopique (regarder aussi image du cerveau pour comprendre) ->
- Médial = 5e doigt
- Latéral = pouce
- Antérieur = bout des doigts
- Postérieur = paume
(on a tjrs un organisation médio-lat)
C: carte corticale après entraînement -> espace corticale du 3e doigt a augmentée
D: carte corticale après amputation -> espace corticale 3e doigt disaprait, espace corticale des doigts adjacents augmente (augmente fonction des membres restant)
V ou F?
Il y a un changement des cartes motrices seulement s’il y a un apprentissage moteur. Par exemple, si un singe prend nourriture dans un bol grand, ce sera facile et ne fera pas d’apprentissage, mais s’il doit prendre ds un petit bol il doit changer sa technique et faire un apprentissage moteur. De plus, s’il répète souvent l’action et cela devient facile et augmente sa performance, cela ne deviendra plus un apprentissage moteur?
V
SEULEMENT À LIRE!!
Expliquer les résultats qualitatif (ce qu’on a observé) de l’expérience qui prouve que les changements de cartes motrices sont présents seulement lorsqu’il y a un apprentissage moteur
Expliquer les résultats quantitatif (compilation de donnée) de cette même expérience
Qu’est-ce qui est révolutionnaire dans cette étude?
Qualitatif
- Si on donne un tâche facile au singe, aucun changement dans la performance. Il a déjà une performance maximisé car tâche facile (donc cerveau perçoit pas le besoin de changer quoi que ce soit)
- Si on donne une tâche complexe au singe, plus le nbr de répétition augmente, plus le singe s’améliore. Il y a un apprentissage qui se fait (donc il y a eu un changement cortical)
Quantitatif (voir image)
- Baseline = carte cortical avant entrainement
- Training 1 = suite à l’entrainement facile, la carte change un peu à cause de l’inhibition réciproque qui se fait rapidement, mais la qté de cortex disponible pr mvt distaux est similaire (donc pas vrm de modifications corticale)
- Training 2: suite à l’entrainement difficile, on voit une réorganisation de la carte corticale (mvt que le singe veut améliorer a mtn plus de place corticale donc augmentation performance)
- Extinction: si on arrête d’entrainer le singe, espace corticale revient à la superficie de base
- Reacquisition: si on recommence l’entrainement, plus d’espace corticale sera à nouveau dédié aux membres pertinents pr la tâche
Note: la carte corticale c’est pour un singe alors que le graphique en noir et blanc ce sont les données de groupes
Révolutionnaire
Parce que l’étude a été fait chez des singes adultes donc prouve qu’il y a une plasticité chez l’adulte aussi (pas juste chez les enfants comme on pensait avant)
V ou F?
Si on apprend à jouer de la guitaire à l’âge adulte notre cortex (a/n plasticité neuronale) va changer même si on est plus un enfant?
V