Cours 7 - Plasiticité synaptique Flashcards
Quels sont les deux différents types d’enregistrement électrohysiologique (Patch Clamp)? qu’est ce qu’ils mesurent ?
- Current clamp enregistre le potentiel de la membrane EPSP (potentiel postsynaptique excitateur)
- Voltage clamp enregistre le courant postsynaptique excitateur EPSC
Quels sont les types de plasticité ?
Plasticité à court terme (milli-secondes - secondes/min)
Plasticité à long terme (minutes - jours)
Quels sont les 2 types de plasticité à court terme? Ils agissent sur une période de combien de temps?
1 - paired-pulse (facilitation (paired-pulse potentiation) et paired-pulse depression) : millisecondes
2 - post-tetanic (potentiation et depression) : secondes
Comment induire une facilitation ?
Deux stimulus très proches (timing entre 2 PA très important)
Quel est le délai nécessaire à avoir entre 2 stimuli pour avoir une facilitation? Au delà de ce délai, que se passe-t-il?
- délai maximum : 200 ms
- si délai augmente : facilitation non présente
Quel est le délai nécessaire à avoir entre 2 stimuli pour avoir une paired-pulse depression? Au delà de ce délai, que se passe-t-il?
- délai maximum : 20 ms
- si délai augmente : l’effet de dépression diminue
La potentialisation post-tetanic dépend de quoi?
fréquence entre les stimuli
Quelles sont les différents mécanismes de la facilitation au niveau moléculaire?
- Une partie du Ca2+ n’arrive pas à être extrudé avant l’arrivé des PAs suivants (Ca2+ résiduel)
- Le Ca2+ produit par les premiers PA est tamponné par des calcium binding protein, mais si le 2e PA arrive trop vite, les calcium binding protein vont encore être saturées et ne pourront pas tamponner le nouveau calcium (donc excès de calcium)
- un élargissement des PAs se produit pendant une activité à haute fréquence, l’activité à haute fréquence induit l’inactivation des canaux potassiques, donc pas d’hyperpolarisation. L’élargissement des PA créer une augmentation de Ca2+ dans la terminaison synaptique
Quelles sont les strctures qui régulent la qtt de Ca2+ qui est entré par VDCC?
Ca2+ ATPase
Na+/Ca2+ exchanger
Quel est l’impact d’une mutation ou bloqueur de Ca2+ ATPase
Calcium pas retiré
Réponse plus forte par % WT
Vrai ou faux
ce mécanisme de facilitation “: Le Ca2+ produit par les premiers PAs est tamponné par des protéines du
cytoplasme” se produit dans tous les neurones
Faux
Il se produit seulement dans les neurones qui expriment des calcium binding protein comme la parvalbumine. Les neurones GABA l’expriment, mais pas les glutamatergiques
Quel est l’impact d’une mutaton de Calbindinf D28K (CB) = prot de tamponnage) ?
Pas de facilitation -> pas de modulation de synapses
Quel est le mécanisme qui permet la plasticité synaptique Post tetanus potentialisation PTP ?
- à une concentration de sodium faible, l’échangeur Na+-Ca2+ fait entrer du sodium et fait sortir du calcium
- à une concentration de sodium élevée, l’échangeur Na+-Ca2+ échange son action : il fait entrer du calcium et fait sortir du sodium
- > accumulation de calcium dans la cellule, donc potentialisation
Quels sont les mécanismes PRÉsynaptique de dépression? (2)
- L’inactivation de canaux Na+ réduit les PAs présynaptiques
- Déplétion du neurotransmetteur
définir le “Readily Releasable Pool (RRP)”
Ensemble de vésicules de NT ancré à la membrane prêtent à être libéré
Qu’est ce qui peut affecter la réserve de pool ?
Le timing entre les PA
si très proche -> dépression
Quels sont les mécanismes POSTsynaptique de dépression ? (2)
- Désensibilisation des récepteurs postsynaptiques (ne peut pas être activé mm avec présence de NT)
- Saturation des récepteurs postsynaptiques (est déjà lié à NT)
- > Moins de R activés pendant 2eme PA
Quelle est la fonction de la plasticité synaptique à court terme ?
Filtrage de l’information neuronale
Le filtrage de l’information dépend de quoi ? (2)
du neurone
de la fonction du neurone (variation du pass filter= seuil pour avoir une réponse)
Quels neurone est Low-pass filter (activité du neurone préS < 10Hz) ?
Parallel fiber (cervelet) Climbing fiber (cervelet) Shaffer collateral (hippocampe)
Climbing fiber (cervelet)
Quels neurone est High-pass filter (activité du neurone préS > 20Hz) ?
Shaffer collateral (hippocampe) Parallel fiber (cervelet) Climbing fiber (cervelet)
Parallel fiber (cervelet)
Quels neurone est band-pass filter (activité du neurone préS [2Hz - 30Hz]) ?
Shaffer collateral (hippocampe) Parallel fiber (cervelet) Climbing fiber (cervelet)
Shaffer collateral (hippocaompe)
La plasticité synaptique à long terme est un Changement ________de l’efficacité de la _________ _________ entre deux ou plusieurs neurones. Modification de la _________ du réseau neuronale
persistant
transmission synaptique
connectivité
Définir le postulat de Hebb (1949)
Quand l’activité du neurone A contribue de manière répétée à la génération des PAs dans le neurone B, la connectivité fonctionnelle entre A et B est renforcée
Quel est la structure qui a permis de découvrir la potentialisation à long terme (LTP) ?
Hippocampe (en enregistrant le gyrus dentelé)
Comment induire et mesurer la LTP ?
ou est ce qu’on stimule et on enregistre ?
Stimuler les axones de Schaffer collaterals
Enregistrer une population de synapses dépolarisantes dans la région CA1 = une onde
Lors de l’enregistrement de LTP, on enregistre une onde, qu’est ce qui représente le niveau de dépolarisation synaptique ?
Pic de l’amplitude de l’onde
Pente de l’onde
Volée
Pente de l’onde est plus représentative que l’amplitude
Que représente le volée (fiber volley) dans l’onde enregistrée de LTP ?
Neurones dépolarisantes PréS
Quelle est la mesure quantitative de la LTP ?
fEPSP (% of baseline)
Les ____________ jouent un rôle critique dans l’induction de la plasticité à long terme.
Récepteurs au glutamate (AMPA NMDA)
Les récepteurs NMDA sont des _______ de _______ de l’activation pré et postS
détecteurs de coincidence
Le APV ou AP5 est l’antagoniste de quel R ?
NMDA
Quel est l’impact de l’APV sur la LTP ?
L’APV, l’antagoniste des R NMDA empêche l’INDUCTION de la LTP dans la région CA1 de l’hippocampe.
Vrai ou faux
L’APV empêche l’induction et l’expression de la LTP.
Faux
L’APV empêche l’induction mais n’a aucun effet sur le maintien de l’expression de la LTP.
Quel est le facteur qui fait la différence entre LTP et LTD ?
Fréquence de stim (dépendamment du niveau de ca)
Faible fréquence = dépression
Haute fréquence = potentialisation
Vrai ou faux
le R NMDA est seulement important pour LTP
Faux il est important pour LTD et LTP dépendamment du niveau de calcium
Le CNQX est un antagoniste ________ de R ____
compétitif
AMPA
Les R AMPA sont importants dans l’induction ou l’expression de la LTP ?
Les R AMPA sont important dans l’induction ET l’expression de la LTP?
Quel sigmaux peuvent influencer l’insertion ou le retrait des R AMPA pour avoir LTD/LTD ?
Haut niveau de CA -> phosphorylation par des kinases (PKC, CaMKII) = insertion R => Maintenir LTP
Faible taux Ca-> activer calcineurine-> active phophatases -> déphosphorylation = internalisation R AMPA => LTD
Les sous unités _____ des R _____ sont incorporées dans la synapse en fonction de ________
GluR1
AMPA
activité
Quels processus consolident les changements synaptiques ? (2)
- Processus de transcription
2. Processus de traduction
Décrire la voie qui permet de consolider les changements synaptiques
(augmentation taux de ca , Adenyl cyclase, Production AMPc, PKA )
Activation de MAP kinase (MAPK)
Phosphorylation CREB
Transcription des facteurs de croissance des dendrites (BDNF)
Les processus qui stabilisent les changements synaptiques après l’induction prennent combien de temps environ ?
10 à 15min
La stabilisation des changements
synaptiques dépend des modifications
___________ et __________ des épines
dendritiques
structurelles
moléculaires
L’augmentation du volume de l’épine est une ________ structurale
plasticité
Qu’est ce qui produit une augmentation du volume de l’épine ?
L’activation concomitante d’une épine dendritique avec la génération de PA dans le neurone postS
La plasticité structurale des épines dépend de quoi ?
BDNF
Quel es l’impact d’un inhibiteur du récepteur BDNF (K252a) ?
Volume de l’épine est plus petit par rapport au controle
Quels sont les 3 phases de la plasticité structurale au cours du temps ?
- Réorganisation
- Stabilisation
- Consolidation
Vrai ou faux
Dépendemment de la phase de la plasticité structurale, il y a différents protéines recrutées
Vrai
Quels sont les acteurs importants lors de la phase de la réorganisation de la plasticité structurale et leur fct?
Cofilin + actine => transport prot importants pour ce changement et remodulation cytosquelette
Quels sont les acteurs importants lors de la phase de la stabilisation de la plasticité structurale et leur fct?
Profilin ?
Nouvelles strcutures mis en place
Quels sont les acteurs importants lors de la phase de la consolidation de la plasticité structurale et leur fct?
Prot d’échafaudage (prot clé PSD 95)
maintenir les R en place
Les récepteurs de réserve qui sont maitenues à l’intérieur de la cell sont liés à quoi ? (2)
Prot NSF s’attache au PICK1 qui s’attache au cytosquelette
Quel est le rôle de la prot kinase M zeta ? Quand est ce qu’elle est produit ?
Phosphorylation R AMPA = affecte liaision NSF-PICK1 =>Incorporation R AMPA à la membrane
Durant LTP pour maintenir son expression
Un inhibiteur de PKMZ (ZIP) on empêche ______ de LTP mais n’affecte pas _____ de la LTP
L’expression
L’induction
Quelle est la fonction de la plasiticité synpatique à long terme ?
Plasiticité synaptique ds les processus de mémoire implicite (Procédurale) - Aplysie
Plasticité synaptique ds les processus de mémoire explicite (déclarative) -Hippocampe
Définir la plasticité homéostatique
processus qui consiste à réguler l’efficacité GLOBALE des entrées synaptiques (excitatrices et inhibitrices) sur un neurone
Quel est le but de la plasticité synaptique ?
Maintenir une activité non pathologique
empêcher des modifications trop importantes de son niveau d’activité
Comment intervient la plasticité homéostatique lors d’une DIMINUTION d’activité ? (2)
- Augmentation de l’efficacité de la transmission synapses excitatrices (augmentation nb R AMPA, qtt NT libérée)
- Diminution de l’efficacité de la transmission des synapses inhibitrices (Diminition R canaux hyperpolarisants..)
Comment intervient la plasticité homéostatique lors d’une AUGMENTATION d’activité ? (2)
- Diminution de l’efficacité de la transmission synapses excitatrices (diminution nb R , qtt NT libérée)
- Augmentation de l’efficacité de la transmission des synapses inhibitrices (Augmentation R canaux hyperpolarisants,..)
Quels sont les conséquences d’une haute activité ? (2)
- Excitoxicité
2. Déclenchement des voies apoptotiques
