Cours 8: méthodes d'investigation chez l'animal et l'humain Flashcards
méthodes d’investigation chez l’animal
histologie,
électrophysiologie,
étude des lésions,
étude comportementales et pharmacologiques,
étude génétiques et optogénétiques
histologie
étude des tissus via la méthode de coloration
2 exemples de méthodes histologiques
golgi et nissl
méthode histologique de golgi
corps cellulaire et arborisation dendritiques; solution d’argent
méthode histologique de nissl
corps cellulaires; violet de crésyl, bleu de méthylène
histologie humain
post-mortem ou lors de biopsie
électrophysiologie
étude des phénomènes dans les tissus/cellules d’un organisme vivant
2 techniques en électrophysiologie
1- enregistrement par des microélectrodes de la variation du potentiel électrique
2- auto-stimulation électrique
avantages de l’électrophysiologie
résolution spatiale excellente mais limitée aux neurones ciblées, résolution temporelle excellente (précis)
limites de l’électrophysiologie
onéreux, faible accessibilité (longue procédure), méthode invasive
études des lésions
la modulation d’un comportement suite à une lésion permet aux chercheurs de proposer qu’une région est engagée dans telle ou telle fonction
lésion expérimentale chez l’animal
-étendue d’une lésion (chimique/anatomique) est contrôlée (assure validité conclusion)
- extrapolation de l’animal à l’être humain
lésion naturelle chez l’être humain
étendue variable d’un individu à un autre, ce qui limite la validité de la conclusion
elevated plus maze (epm)
test utilisé chez les rongeurs pour mesurer les comportements dits anxieux
tâche de mémoire spatiale de morris
études des mécanismes physiologiques dans la mémoire
- rat devant se rappeler de la position d’une plateforme cachée
études comportementales et pharmacologiques
investigations qui permettent de tester les effets de certains agents pharmacologiques (médicaments/drogues) sur le comportement
études génétiques
études en génétiques moléculaires qui permettent de mieux comprendre l’effet de certains gènes et certaines variations alléliques sur le comportement
3 exemples d’études génétiques
-étude de knockout
-études transgénétiques
-études optogénétiques
étude de knockout
souris génétiquement modifiées
inactivation d’un gène
études transgénétiques
souris génétiquement modifiées
ajout d’ADN étranger
études optogénétiques
modification génétique et utilisation de l’optique;
méthode qui consiste à modifier génétiquement certains neurones pour les rendre sensibles à la lumière
active ou inhibe à distance grâace à un rayon de lumière
méthodes d’investigation chez l’être humain
subjectives et objectives
méthodes subjectives
questionnaires et entrevues
méthodes objectives
divers type, méthode de neuroimagerie
2 types de méthodes objectives
-méthodes anatomiques
-méthodes fonctionnelles
méthodes anatomiques
permettent de voir les structures du cerveau
méthodes fonctionnelles
permettent de voir le cerveau en action
méthodes d’imagerie structurelles (anatomiques)
radiologie
tomodensitométrie (ct scan)
angiographie
IRM
radiologie
faisceau de rayons x
-capté par plaque photographique ou s’imprime une image
-montre les TISSUS OSSEUX, mais ne permet pas de voir le cerveau
radiologie utilité clinique
confirmer la présence d’une fracture du crâne
tomodensitométrie
visualisation matière grise/blanche et ventricules du cerveau
sources de rayon 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
utilisation clinique de la tomodensitométrie
permet de déceler une tumeur, une hémorragie
avantages tomodensitométrie
rapide, peu coûteux en comparaison aux autres méthodes d’imagerie cérébrale
désavantage tomodensitométrie
rayon x, donc irradiation importante
angiographie
injection d’un agent contraste (absorbe les rayons x) dans le sang pendant le ct-scan
permet d’opacifier temporairement les vaisseaux sanguins
utilisation clinique angiographie
permet de détecter un anévrisme, une hémorragie, une tumeur hyper vascularisée
ct-scan vs IRM
-analyse détaillée de l’organisation du cerveau, sans utiliser de rayons x
meilleure résolution et tous les plans de coupe dans 1 seule acquisition
IRM
technique d’imagerie non invasive
création d’images via la mise en résonance des atomes d’hydrogène
champ magnétique provoque des changements d’état des protons
fonctionnement IRM
-atomes d’hydrogène à l’état de base
-avec le champ magnétique: atomes H s’alignent au champ magnétique (magnétisation)
-application de différents gradients dans le champ magnétique perturbe l’alignement des atomes
-lorsque la fréquence cesse et que l’atome revient en phase avec le champ magnétique, une énergie est dégagée et enregistrée (résonance magnétique)
IRM permet de
faire une reconstruction des faisceaux d’axones du cerveau
mesurer la diffusion des molécules d’eau dans le cerveau
méthode d’imagerie fonctionnelle, dites directes
mesure de l’activité neuronale
-electroencéphalographie intracranienne
-electroencéphaloraphie
-magnétoencéphalographie
électroencéphalographie intracrânienne
électrodes en surface ou implantées
enregistrement intracrânien enregistre l’activité du cerveau au moyen d’électrodes en profondeur
électroencéphalographie intracrânienne utilisation
-détecter avec précision un foyer épileptique
-études fondamentales menées pendant les périodes d’attente
électroencéphalographie (EEG)
mesure l’activité électrique à la surface du scalp qui reflète celle du cortex sous-jacent
avantages EEG
-mesure directe de l’activité neuronale
-résolution temporelle excellente
-non-invasif, peut être utilisé dans plusieurs populations
désavantages/limites EEG
-résolution spatiale faible; chaque électrode couvre environ 3cm2
-difficile à connaitre la localisation exacte de l’activité électrique
-signal extrêmement faible, il doit être amplifié
-fragiles aux interférences et aux artéfacts
magnétoencéphalographie (MEG)
-neurones génèrent des courants électriques, il est alors possible d’enregistrer leur champ magnétique
-signal magnétique très faible
-
avantages MEG
-bonne résolution spatiale
-excellente résolution temporelle
-non-invasif
-champs magnétiques peu déviés par le crâne
désavantages/limites MEG
-couts onéreux
-plus complexes
méthodes dites indirectes
mesures associées au flot sanguin lui-même lié à l’activité neuronale
-IRMf
-tomographie par émission de positron
IRMf
mesure indirecte de l’activité neuronale (liée au débit sanguin)
permet de déterminer les régions sollicitées/activées lors de l’exécution d’une tâche
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
avantages IRM et IRMf
-excellente résolution spatiale
-on voit toutes les structures du cerveau
-non-invasif
désavantages IRM et IRMf
-exclusion de tous ceux qui ont du métal dans le corps (prothèse)
-claustrophobie, sensibilité au bruit
-dispendieux
tomographie par émission de positrons (TEP)
-étudie la fonction et non la structure
-injection d’un radiotraceur dans la circulation sanguine
-visualisation du métabolisme cellulaire
-plus les neurones s’activent, plus ils consomment de glucose
utilité clinique TEP
détection de tumeurs cancéreuses et métabolisme anormal
avantages TEP
capable de cibler un système de neurotransmission
désavantages TEP
-faible résolution temporelle et spatiale
-coût élevé et accessibilité difficile
-invasif et contre-indication
-intervalle inter-essais nécessaire
méthodes de stimulation
stimulation cérébrale profonde
stimulation magnétique transcranienne
stimulation cérébrale profonde (SCP)
nécessite implantation chirurgicale d’un système comprenant des électrodes cérébrales et boitiers de stimulation
stimulation magnétique transcranienne
permet de modifier l’activité d’une région spécifique du cerveau pour une période très brève
anneau de fil électrique placé à la surface du crâne émet un champ magnétique qui induit un faible courant électrique dans les régions visées
courant peut activer ou inhiber les neurones
avantages stimulation magnétique transcranienne
démonstration d’une relation-fonction
utilité en clinique stimulation magnétique transcranienne
dépression
