Cours 3 - Neuroembryologie Flashcards
Neurogenese - Tout commence par la ___
fusion d’un spermatozoïde et d’un ovule formant ainsi une cellule que l’on appelle un zygote (œuf fécondé).
De cette cellule originelle naîtront des milliards d’autres cellules, chacune ayant une fonction bien précise et ___
irremplaçable.
Mise en place des tissus fondamentaux de l’embryon
Gastrulation
L’embryon est un disque plat formé de trois couches :
- Ectoderme
- Mesoderme
- Endoderme
Peau et système nerveux
Ectoderme
Mésoderme
Os et muscles
Visceres (33 vertebres et les muscles squelettiques)
Endoderme
Gamete –> Zygote. Processus par lequel le zygote devient l’embryon
Ségmentation puis gastrulation
Le processus de neurulation se passe ___ apres conception
22
La neurulation est la ___
formation du tube neural et des cretes neurales
En résumé, la ___ est la structure plate initiale qui donnera naissance au tube neural, lequel ___
plaque neurale, formera ensuite les structures du système nerveux central.
Le SNC vient du
tube neurale
Le SNP vient du
crete neurale
Fermeture du tube neural
Neurulation
Dépend de l’expression séquentielle de gènes
Neurulation
Extrêmement sensible à l’environnement chimique (facteurs génétiques et environ.)
Neurulation
Décrivez le défaut de fermeture neural (3)
- Fermeture non complet
- 1/500 (la plupart du temps associé à une carence acide folique)
- Administration d’acide folique réduit 90% trouble de fermeture
Maladie causée par un défaut fermeture antérieure/rostrale
anencéphalie
Maladie causée par un défaut fermeture caudale
Spina bifida
Effets d’une fermeture incomplete du tube neurale (4)
- Problèmes moteurs
- Problèmes sensoriels
- Trouble au niveau du contrôle des sphincters
- Retards mentaux
La région du cerveau est la partie ___
La région de la moelle epiniere est la ___
Antérieure/rostrale
Postérieure/caudale
Processus par lequel les structures deviennent plus élaborées et se spécialisent au cours du développement
Différenciation
Règle générale le développement des organismes vivants suit certaines règles (3)
- Développement céphalo-caudal (cerveau avant moelle)
- Proximo-distal (du centre vers la périphérie)
- Du simple vers le complexe (tant dans l’organisation nerveuse que cognitive ou intellectuelle)
Décrivez brievement le developpement nerveux (4)
- Plaque neurale vers tube neural (3e semaine)
- Cerveau antérieur devient telenchephale et diancephale
- Telencephale complexifié, mésencéphale aussi
- Cerveau poursuit develop.
Le tube neural se différencie, se développe des la ___ semaine
3e
Extrémité rostrale du tube neural se développe en 3 renflements (vésicules primitives)
- Prosencéphale ou cerveau antérieur
- Mésencéphale ou cerveau médian
- Rhombencéphale ou cerveau postérieur
PROSENCÉPHALE/CERVEAU ANTÉRIEUR : Différenciation (3)
Diencéphale, vésicules optiques et télencéphaliques
Décrivez ce qui se passe lors de la différenciation du prosencéphale/cerveau antérieur (3)
- Bourgonnement des vésicules secondaires: optiques et télencéphaliques
- Développement précoce des yeux – SNC — Vésicules optiques : rétines et nerfs optiques
- La structure du milieu = diencéphale (e.g. partie située entre les hémisphères)
Différenciation des vésicules télencéphaliques (télencéphale) en 4 étapes: 1 et 2
- Les vésicules télencéphaliques s’agrandissent au dessus du diencéphale (deviendront les hémisphères cérébraux)
- Une autre paire de vésicules apparait et donnera naissance aux bulbes olfactifs (engagés dans la détection des odeurs)
Différenciation des vésicules télencéphaliques (télencéphale) en 4 étapes: 3 et 4
- Le télencéphale se complexifiera et donnera
naissance à diverses structures: telencephale et tel. basal
—- diancephale en thalamus et hypothalamus - La substance blanche se développe — Tous les axones du cerveau antérieur s’allongent pour communiquer avec les autres parties du SN
Télencéphale
Cortex cérébral (structure qui s’est le + développée au cours de l’évolution de l’être humain)
Télencéphale basal
Regroupements de noyaux de substance grise situés à l’intérieur de l’encéphale -sous-cortical
Diencéphale différencié : Thalamus
noyaux voies sensorielles (sauf odorat)
Diencéphale différencié : Hypothalamus
fonctions vitales (faim, soif, température, axe HPA)
DIFFÉRENCIATION DU CERVEAU MÉDIAN / MÉSENCÉPHALE - Tectum (2)
*Dorsal
1. Colliculi supérieurs (mouvement des yeux)
2. Colliculi inférieurs (information auditive)
DIFFÉRENCIATION DU CERVEAU MÉDIAN / MÉSENCÉPHALE - Tegmentum (2)
*Ventral
1. Substance noire (mouvement volontaire, degene., parkinson)
2. Substance rouge (mouvement volontaire)
Le mésencéphale assure le passage de fibres très importantes (du cortex à la moelle et de la moelle au cortex).
Les axones qui y descendent représentent plus de 90% des 20 millions d’axones – ils iront former des synapses sur les neurones d’une structure du cerveau postérieur - le pont).
Une lésion à ce niveau (lésion des faisceaux) conduit à
Perte de la motricité (faisceau corticospinal) ou des sensations
DIFFÉRENCIATION DU CERVEAU POSTÉRIEUR
RHOMBEMCÉPHALE - On parle de ___ (2)
- Métencephale : cervelet et pont
- Myelencephale : bulbe rachidien
Les lèvres rhombencéphaliques se développent jusqu’à la fusion des 2 renflements qui deviendra le cervelet
Métencéphale : Cervelet & Pont
Myélencéphale : Bulbe rachidien (2)
- Faisceaux d’axones (matière blanche)
- Pyramides bulbaires
Voie importante de l’information depuis le cerveau jusqu’à la moelle et vice versa
CERVEAU POSTÉRIEUR /RHOMBEMCÉPHALE
3 fonctions du CERVEAU POSTÉRIEUR/RHOMBEMCÉPHALE
- Traitement de l’info sensorielle
- Controle du mouvement volontaire
- Régulation du systeme nerveux autonome
Cervelet (métencéphale) (4)
- Contrôle du mouvement
- Reçoit informations sensorielles sur la situation du corps dans l’espace
- Reçoit l’information du cortex via pont
- Coordonne les deux types d’informations
Atteint du cervelet mene a____
contrôle désordonné et inadapté
Communique l’information du cortex au cervelet
Pont (métencéphale)
Bulbe rachidien (myélencéphale) (4)
- Fonctions sensorielles et motrices
- Faisceau corticospinal (aussi appelé pyramidal)
- Contrôle moteur volontaire
- Aussi transfert de l’information somesthésique (l’une des principale voie).
*** L’information passe du coté controlatéral
Explique pourquoi hemisphère gauche traite
l’information en provenant du côté droit du
corps et vice versa
L’information passe du coté controlatéral et Décussation des pyramides (croisement)
Côté opposé p/r à la ligne médiane (du centre)
Controlatéral:
Du même côté p/r à la ligne médiane
Ipsilatéral
Différenciation de la moelle épinière (2)
- Cellules de la corne dorsale recoivent info sensorielles à partir des fibres des racines dorsales;
- Cellules de la corne ventrale projettent leurs axones dans les racines ventrales et innervent les muscles (fonction motrice)
Cellules de la ___ recoivent info sensorielles à partir des fibres ___; Cellules de la ___ projettent leurs axones
dans les ___ et innervent les muscles
(fonction ___);
corne dorsale, des racines dorsales,
corne ventrale, racines ventrales, motrice
Décrivez la zone intérmediaire dans la différenciation de la moelle epiniere
Interneurones qui structurent réponses motrices et réponse aux info sensorielles et ordres venus du cerveau.
Boucles réflexes (1ere analyse information sensorielle - neurones de la matière grise – réflexes simples
Différenciation de la moelle epiniere
Le cerveau se développe à partir des parois des 5 vésicules formant le système ventriculaire.
- Ventricule latéral
- 3e ventricule
- Aqueduc cérébral/ du Sylvius
- 4e ventricule
- Canal spinal/ependyme
Processus par lequel les structures deviennent de plus en plus élaborées et se spécialisent au cours du développement.
La différenciation des vésicules primitives du tube neural
Listes des structures dérivées de chacune des vésicules primitives
Vésicule primitive (environ 1 mois)
Vésicule secondaire (environ 2 mois)
Structure adulte (naissance)
Chez l’être humain, presque tous les neurones se forment entre la 5ième semaine au ___
5ième mois de grossesse
Au début de la grossesse, il peut y avoir naissance de ___ par minute.
250 000 neurones
Vrai ou faux. Il y avait controverse à savoir si de nouveaux neurones peuvent se former dans le cortex après la naissance (ne permettant pas de remplacer la perte).
Vrai
Études ___: nouveaux neurones dans hippocampe après la naissance (neurogenèse)
récentes
À la naissance, le cerveau pèse 1/3 de son poids adulte. Le cerveau ___ de volume lors de la première année de développement
doublera
Le développement du cerveau comprend trois phases:
- La prolifération cellulaire
- La migration cellulaire
- La différenciation cellulaire
Origine des neurones et des cellules gliales
Prolifération
Dans la prolifération, les progéniteurs se diviseront et ils seront à l’origine de ___
tous les neurones et les cellules gliales du cortex cérébral
Une même cellule souche donnera naissance à des ___
progéniteurs gliaux et neuronaux
Progéniteur vs précurseur
On dit progéniteur lorsque la cellule est en mitose et précurseur en post-mitose
À un stade très précoce du développement, il existe que 2 couches aux parois du tube neural. Vers l’intérieur des vésicules, on trouve la zone ___ tandis que la zone marginal vers ___
ventriculaire, la surface externe sous la pie-mère (méninge) = la zone marginal
Au début, il y a plusieurs centaines de cellules, division cellulaire nécessaire (multiplication). Pour arriver à plusieurs milliards. Un ballet cellulaire permettra ___
la mise en place des neurones et des cellules gliales
Décrivez brievement le ballet cellulaire dans la prolifération cellulaire (2)
- Duplication de l’ADN en zone marginale
- Mitose (division cellulaire) en zone ventriculaire
Décrivez la duplication de l’ADN en zone marginale (2)
- Une cellule de la zone ventriculaire envoie des projections vers la région périphérique, en direction de la pie-mère (méninge)
- Le noyau de la cellule lui-même migre vers la périphérie, à distance de la surface ventriculaire vers la pie-mère, le noyau subit une réplication de l’ADN
Décrivez la mitose en zone marginale (3)
- Le noyau, contenant 2 copies complètes des instructions génétiques revient en arrière vers la surface ventriculaire
- La cellule rétracte ses projections périphériques
- La cellule se divise en 2
Dans la prolifération cellulaire, on trouve division cellulaire symétrique et ___
asymétrique
Décrivez la division symetrique (vertical)
Donne 2 cellules qui restent et se divisent à nouveau + au début
Décrivez la division asymetrique (horizontal)
Donne 2 cellules, l’une reste et se divise à nouveau, l’autre quitte (migre) + à la fin
Les progéniteurs sont formées dans la zone __
ventriculaire
Prolongements de cellules gliales qui constituent la trame de base à la construction du cortex
Glie radiaire
Neurone non-différencié, avec neurites (jeune neurone)
Neuroblaste
Futurs dendrites et axone non- différenciés sur un neuroblaste
Neurites
Dans la migration cellulaire, la différenciation de la plaque corticale s’effectue d’abord aux ___
couches internes puis vers les couches externes
Dans la migration cellulaire, la sous-plaque corticale va ___
éventuellement disparaitre
The purpose of migration cellulaire
Neuroblaste migre et trouve sa destination
Cortex cérébral (2)
- 6 couches
- Couche 6 la plus interne
Cytoarchitecture du cortex cérébrale (3)
- Cellules pyramidales
- Étoilés
- Interneurones
Le neurone se différencie et émet des prolongements ___
axonaux et dendritiques (d’abord appelés neurites)
Processus par lequel un neuroblaste devient un neurone sur des aspects morphologiques et physiologiques
Différenciation cellulaire
Lors de la différenciation cellulaire, les neurites deviennent ___
l’axone et les denrites
La différenciation débute après la division ___ et se poursuit alors que le neuroblaste rejoint la plaque corticale
asymétrique
C’est seulement lorsque le neuroblaste ___ qu’il deviendra un neurone
rejoindra sa destination
Les progéniteurs se différencieront sous l’influence de signaux inducteurs
- Des signaux inducteurs génétiques (selon le moment de la génèse – moment de la naissance)
- Des signaux environnementaux (selon l’endroit de la génèse - localisation au moment de la division ; aussi selon l’environnement extra-cellulaire au moment de la division)
Proviennent de la zone ventriculaire du télencéphale dorsal
Les neurones pyramidaux corticaux et les astrocytes
Proviennent de la la zone ventriculaire du télencéphale ventral
Les oligodendrocytes
Les neurones devront établir des connexions avec les autres neurones
- Création des réseaux neuronaux
- Connexions neuronales
Développement d’un vaste réseau de connexions qui se fera en 3 phases
Genèse des connexions neuronales
Genèse des connexions neuronales - 3 phases
- Sélection du trajet
- Sélection de la cible
- Choix de la destination finale
Le neurone devra émettre des ___ aux cibles appropriées
axones
Une ___ sera nécessaire entre les cellules afin que les axones trouvent leur cible appropriée
communication
Cette communication pour que les axones trouvent leur cible appropiée s’effectuera de 3 facons
- Contact cellule à cellule
- Contact cellule-environnement
- Communication à distance (substance chimique)
Au fur et à mesure qu’une voie se forme, il s’établira une ___
communication entre les neurones (électrique & chimique
Croissance de l’axone (2)
- Les axones sont attirés ou repoussés au cours du développement par l’action coodonnée des facteurs attractifs et répulsifs
- L’hypothèse de chémoaffinité – Marqueur moléculaires présents sur les axones en croissance qui s’associent au marqueurs présents au niveau des cibles
Structures externes au cône qui ondulent en vagues rythmiques : étalement du Xcone
Lamellipodes
Structures externes au cône qui s’étirent et se contractent pour explorer Xenvironnement
Filopodes
Lorsqu’un filopode, plutôt que de se contracter, s’accroche au substrat et étire le cône de croissance.
Croissance du neurite
Dendrites et axone non-différenciés sur un neuroblaste
Neurites
La croissance axonale aura lieu seulement si
les protéines fibreuses déposées entre les cellules (ce que l’on appelle la matrice extracellulaire) sont appropriées
Croissance de l’axone, suite
Processus de guidage – autoroute moléculaire interaction moléculaire (substrats permissifs ou répulsif) – corridor de croissance
Substrat permissif (2)
- Laminine –> Glycoprotéine de la matrice extra- cellulaire
- Intégrines –> Famille de protéines synthétisées par le cône de croissance se liant à la laminine
Dans la croissance de l’axone, décrivez le processus de fasciculation (2)
- Formation d’un faisceau axonal (voie axonale) est facilitée par ce processus
- Tendance des neurones qui poussent ensembles à s’assembler les uns aux autres grâce aux molécules d’adhésion cellulaire (CAMs
Synaptogénèse
Genèse (e.g. apparition/création) des connections neuronales
Décrivez la synaptogenese (3)
- Quand les axones atteignent leur cible, ils trouvent un environnement, une matrice extra-cellulaire qui retarde/freine leur croissance
- Lorsque le cône de croissance entre en contact avec sa cible = il s’applatit afin de former une synapse.
- Interaction cône de croissance et membrane de la cible
Élimination des cellules et des synapses (4)
- La matrice extra-cellulaire est également un signal inducteur au nombre de neurones qui demeurent après une prolifération cellulaire massive
- Les facteurs trophiques (de croissance) = protéines de la matrice extra-cellulaire activant des récepteurs sur les neurones et stimulant leur croissance
- Il y a compétition pour les facteurs trophiques dont la quantité est déterminée génétiquement.
- Les connexions sont affinées, réorganisation synaptique en fonction des besoins.
Apoptose vs necrose
Mort neuronale sélective/programmée vs. Mort neuronale accidentelle (atteinte cellulaire)
Exemple neuromusculaire (2)
- Au début, beaucoup de motoneurones font jonctions sur les muscles.
- Après reorganisation synaptique liée à l’activité électrique (stimulation) qui module les connexions, 1 seul motoneurone fait jonction par muscle
- Adaptation en fonction des besoins (et efficacité)
- Étape finale dans le processus de selection et de la destination finale des synapses
Elle est une conséquence de l’activité neuronale
Réorganisation des connexions synaptiques
Essentiellement avant la naissance: décharge spontanée des neurones (endogène/génétique)
Réorganisation des connexions synaptiques
Essentiellement après la naissance: dépend largement de l’expérience sensorielle durant l’enfance (exogène/environnemental)
Réorganisation des connexions synaptiques
« neurons that fire together, wire together »
Principes de réorganisation synaptique de Hebb / Plasticité cérébrale
Principes de réorganisation synaptique de Hebb / Plasticité cérébrale (3)
- Les synapses qui déchargent ensemble forment des circuits préférentiels.
- L’activation d’une synapse la stabilise et cette connexion constituera un circuit préférentiel.
Le principe de Hebb explique la réorganisation synaptique lors du développement et de l’apprentissage (3)
- Modification de la capacité synaptique est liée à l’activité du neurone.
- Capacité synaptique limitée
- Capacité synaptique + forte aux 1eres phases du développement
Étude de Wiesel et Huber (2)
- Effets de la privation visuelle monoculaire chez le macaques.
- Formation des colonnes de dominance oculaire cortex visual primaire
Période critique
Période développementale pendant laquelle les signaux inducteurs externes; une stimulation environnementale est requise pour assurer un développement norma
