Cours 6 Flashcards
2 methodes dinvestigation chez l’animal
Histologie, Électrophysiologie,
- études de lésion, comportementales, pharmacologiques
- études génétiques et optogénétique
histologie et a quel moment ca se fait
Étude des tissus via la méthode de coloration, puis voir avec microscopes
post-mortem ou lors biopsie
2 types d’histologie et colorant utiliser
1- Golgi: pour voir corps cellulaires et arborisation dendritique (prolongements/lien entre cellules) avec solution d’argent
2- Nissl: pour voir corps cellulaires avec violet de crésyl et bleu de méthylène
Électrophysiologie, définition et 2 types
Étude des phénomènes électriques dans les tissus/cellules d’un organisme vivant.
- Enregistrement par des microélectrodes de la variation du potentiel électrique
(émise par un ou plusieurs neurones). - Auto-stimulation électrique (stimulation dans cerveau)
avantages de l’électrophysiologie
résolution spatiale excellente mais limitée aux neurones ciblés (on sait on est ou dans le cerveau), résolution
temporelle excellente (précis)
limites de l’électrophysiologie
dispendieux, faible accessibilité (longue procédure), méthode invasive (l’animal doit être anesthésié)
Études de lésion chez l’animal, définition et 2 types
La modulation d’un comportement suite à une lésion permet aux chercheurs de
proposer qu’une région est engagée dans telle ou telle fonction.
1- Lésion expérimentale chez l’animal
2- Lésion naturelle chez l’être humain:
Lésion expérimentale chez l’animal et impact sur la validité
-L’étendue d’une lésion (chimique=substance pour détruire, anatomique=manuellement détruire) est contrôlée (ce qui assure la validité de la conclusion)
-L’extrapolation de l’animal à l’être humain
(en respectant certaines limites). (mm opération chez les 2 ou extrapolation)
Lésion naturelle chez l’être humain et impact sur la validité
-L’étendue est variable d’un individu à un autre (ex. accident voiture, AVC)
-Ce qui limite la validité de la conclusion
2 études comportementale et pharmacologique chez lanimal
Investigations qui permettent de tester les effets de certains agents pharmacologiques (médicaments; drogues) sur le comportement.
- Elevated plus maze (EPM)
Test utilisé chez les rongeurs pour mesurer les comportements dits anxieux (modèles
neurobiologiques de l’anxiété):
*sachant que rongeurs aiment endroit clos: vérifier sous une médication dans quel endroit il va - Tâche de mémoire spatiale de
Morris (1984) :
Études des mécanismes physiologiques dans la mémoire
* mesurer mémoire: savoir si rongeur se rappellent de l’endroit de la plateforme après agents pharmacologique
3 études génétiques chez lanimal
Études en génétique moléculaire qui permettent de mieux comprendre l’effet de certains gènes et certaines variations alléliques sur le comportement
- Études de “knockout” :
- Études transgéniques
- Études optogénétique :
Études de “knockout” chez l’animal
Souris génétiquement modifiées.
Inactivation d’un gène (ci-contre obese
GRP120 + alimentation riche)
pour empecher expression dun gene
Études transgéniques chez l’animal
Souris génétiquement modifiées –ajout d’ADN étranger
Exemple : oncosouris prédisposées à développer le cancer - utile pour développer des traitements
*créé souris qui vont développer cancer
Études optogénique chez l’animal
modification Génétique & Utilisation de l’Optique ;
méthode (2000) qui consiste à modifier
génétiquement certains neurones pour les
rendre sensibles à la lumière. Active ou
inhibe à distance grâce à un rayon de
lumière
*rend neurone sensible lumiere
*modifie génétiquement
2x 2 méthodes d’investigation chez l’être humain
Méthodes subjectives : questionnaires & entrevues (cmt tu te sens)
Méthodes objectives :
divers types; méthodes de neuroimagerie (permet de quantifier)
souvent ensemble ie question ronfle? si oui, test apné
1: Les méthodes anatomiques
Permettent de voir les structures du cerveau
2: Les méthodes fonctionnelles
Permettent de voir le cerveau en action
Méthodes anatomiques
Radiologie,
Tomodensitométrie (Ct-Scan),
Angiographie,
Imagerie par résonance magnétique (IRM)
& imagerie par diffusion
Méthodes anatomiques
Radiologie: définition, fonctionnement et utilité
Radiologie : Faisceau de rayons X
– Capté par une plaque photographique où s’imprime une image.
– Montre les tissus osseux, mais ne permet pas de voir le cerveau.
– Utilité clinique : Confirmer la présence d’une fracture du crâne
Méthodes anatomiques
-tomodensitométrie (ct scan)- fonctionnement et utilisation
Visualisation matière grise et blanche et ventricules du cerveau
- Source de rayons X qui tourne autour de la tête et
- des capteurs électroniques sensibles aux rayons X situés de l’autre côté enregistrent
l’information - qui est ensuite reconstruite par ordinateur (création d’une image/traitement informatique pour une reconstruction 2D/3D – tranche du cerveau).
Utilisation clinique : Permet de déceler une tumeur, une hémorragie
Avantages Méthodes anatomiques
-tomodensitométrie (ct scan)-
rapide; peu coûteux en comparaison aux autres méthodes d’imagerie cérébrale; mais rayon X donc irradiation importante
Méthodes anatomiques
-angiographie- fonctionnement et utilité
Angiographie (rayons X)
– Injection d’un agent de contraste dans le sang pendant le CT-scan
* Agent de contraste: absorbe les rayons X et opacifie temporairement les vaisseaux sanguins
Utilisation clinique :
permet de détecter un anévrisme, une hémorragie, une tumeur hyper vascularisée.
résonance magnétique (IRM)-
différence avec le CT-scan
- donne accès à une analyse détaillée de l’organisation du cerveau comme le CT-scan n’avait pas réussi à le faire sans utiliser de rayons X
- Meilleure résolution que le CT-scan
- tous les plans de coupe dans 1 seule
acquisition
IRM émet quoi
champ magnétique, pas de radiation
pourquoi l’IRM révolutionne les neurosciences
grande qualité
Méthodes anatomiques
-imagerie par résonance magnétique (IRM) fonctionnement
- Technique d’imagerie non invasive.
- Création d’images via la mise en résonance des atomes d’hydrogène
- Atomes d’hydrogène
à l’état de base (excité tt directions) - Magnétisation: Atomes d’hydrogène s’alignent au champ magnétique qd tete dans champ magnétique puissant
- Excitation: Application de différents gradients (ou modifications) dans le champ magnétique perturbe l’alignement des atomes
- Résonance magnétique: qd fréquence cesse et que l’atome revient en phase avec le champ magnétique, une énergie (signal radio faible) est dégagée et enregistrée
C’est cette énergie, ce signal qui est utilisé pour créer l’image du cerveau
champ magnetique de l’IRM provoque quoi et sa puissance
- provoque des changements d’état des protons
(énorme aimant; champ magnétique très important) - IRM 3 Tesla = 60 000x plus puissant que le champ magnétique de la Terre.
Comment un IRM reproduit les faisceau d’axone du cerveau
Mesurer la diffusion des molécules d’eau qui glisse le long des gaines de myélines dans le cerveau
les méthodes d’imagerie fonctionnelle
IRMf
TEP
EEG
MEG
rTMS
Méthodes fonctionnelles
-imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) lien avec IRM
Permet, avec l’IRM (structure), de déterminer les régions activées qd exécute tache: région demandant plus de sang travaille+ fort
2 états sont comparés:
1. qd fait qqch
2. qd fait rien
Superposition : image anatomique et images dites fonctionnelles car l’image fonctionnelle seule est tres flou car besoin regarder cerveau qd mvt du flux sanguin
Méthodes fonctionnelles
-imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)
fonctionnement et type de mesure
- Les neurones lorsqu’ils s’activent, ont besoin de davantage d’oxygène et de glucose.
- La vascularisation cérébrale répond à cette demande en augmentant le flux sanguin porteur de ces nutriments essentiels pour le neurone.
- L’IRMf mesure la consommation d’oxygène grâce à la mesure du ratio oxyhémoglobine /déoxyhémoglobine
Ce ratio représente les changements de concentration d’oxygène dans le sang
(indicative de l’activité dans le cerveau)
Mesure indirecte de l’activité neuronale (liée au débit sanguin)
Avantage et inconvénients IRM et IRMf
Avantage:
-Excellente résolution spatiale
-voit toutes les structures du cerveau (matière grise et blanche)
- Non invasif (pas de radiation
Inconvénients
- Exclusion du métal (ie prothèse)
- Claustrophobie
- dispendieux
Tomographie par émission de positrons (TEP) fonctionnement
Injection d’un radiotraceur dans la circulation sanguine (positron): les cellules qui fct vont consommer plus de glucose, traceur vas se fixer a certains endroits (electrons) et détecteurs vont détecter cellules
*Plus les neurones s’activent, plus ils consomment de glucose.
-Visualisation du métabolisme cellulaire
utilité clinique du TEP
Détection de tumeurs cancéreuses / métabolisme anormal
Avantages et désavantages des méthodes fonctionnelles TEP
Avantages:
-Capable de cibler un système de neurotransmission
Désavantages:
- faible résolution temporelle et spatiale
- très invasif (radioactivité)
- intervalle inter-essais (long)
- dispendieux
Méthodes fonctionnelles
-EEG: Électroencéphalographie
Mesure l’activité électrique (variation du potentiel électrique) recueillie à la surface du scalp qui reflète celle du cortex sous-jacent (donc émis par population corticale)
LIVE amplifie, et pas pour sous-corticale
neurones pydamidaux
Avantages et inconvénients de la méthode fonctionnelles EEG
Avantages:
- mesure directe de l’activité neuronale
-résolution temporelle excellente (ms)
- non invasif
Inconvénients:
- résolution spatiale faible; chaque électrode couvre environ 3cm2
- difficile de connaître la localisation exacte de l’activité électrique
- signal extrêmement faible; doit être amplifié
- fragile aux interférences et aux artéfacts:
ie os/méninges diminue signal
ie clignement paupieres
ie activité cardiaque
ie appareils dans la pièce
Méthodes fonctionnelles
- Magnétoencéphalographie - MEG
fonctionnement et pk cest dans une piece isolée
*courants électriques génèrent champs magnétiques.
Les neurones génèrent des courants électriques, il est donc possible
d’enregistrer leur champ magnétique (1 milliard x + faible que celui de la terre)
Dans une pièce isolée pour ne pas avoir d’interférence et des capteurs amplifieront le
signal (capteur dans un environnement d’hélium liquide à -269°C pour refroidir)
comment sont modélisé les neurones pyramidaux dans MEG
Les neurones
pyramidaux sont
modélisés comme
des dipôles électriques
générant un champ
magnétique.
Différence entre EEG et MEG
Similaire à l’EEG, mais ce sont les champs magnétiques qui sont
enregistrés dans le MEG
Avantages et inconvénients méthodes fonctionnelles MEG
Avantages
- Bonne résolution spatiale (meilleure que EEG mais moins bonne que
IRM)
- Excellente résolution temporelle (ms)
- Non invasif
- Champs magnétiques peu déviés par le crâne
Désavantages:
- dispendieux
-plus complexe EEG (analyse, protocoles expérimentaux)
Méthode d’induction (neuromodulation)
La stimulation magnétique transcrânienne (rTMS)
But et fonctionnement
modifier l’activité d’une région spécifique du cerveau pour une période très brève.
Un anneau de fil électrique placé à la surface du crâne émet un champ magnétique qui induit un faible courant électrique dans les régions
visées du cerveau.
- courant peut activer les neurones
(stimulation) ou les inhiber (lésion virtuelle)
Avantages rTMS et utilité clinique
-Démonstration d’une relation région/fonction
- Utilisé en clinique : Tx Dépression
résumé méthodes fonctionnelles: EEG, MEG, TEP, IRMf
mesure directe ou indirecte
résolution dans le temps
résolution spatiale
coute
invasif?
contr-indication
EEG, MEG
-Mesure directe de l’activité neuronale
-Résolution dans le temps : excellente
-Résolution spatiale : faible
(mais amélioré avec la MEG)
-Coût : variable
-Techniques non-invasives
-Pas de contre-indication
TEP
-Mesure indirecte de l’activité neuronale (flot sanguin)
-Résolution dans le temps : faible
-Résolution spatiale : faible
-Coût : dispendieux; Accessibilité : difficile
-Technique invasive
-Contre-indications: radioactivité, nb limites
IRMf
-Mesure indirecte de l’activité neuronale (flot sanguin)
-Résolution dans le temps : moyenne
-Résolution spatiale : excellente
-Coût : dispendieux ; Accessibilité : moyenne
-Technique non-invasive
- Contre-indications: aucun métal, claustrophobie, bruits…
ces méthodes permettent quoi
meilleure compréhension des différents phénomènes physioloqiques, comportementaux et cognitifs de l’être humain.
relations cerveau/comportement
