cours 9 - évolution du cerveau Flashcards by Camille St-Amant

quelle est la différence entre la phylogénie et l’ontogénie ?

phylogénie : C’est l’étude des relations de parenté entre êtres vivants, permet de reconstituer l’évolution du génome des espèces par sélection naturelle

ontogénie : l’étude du phénome d’un organisme depuis sa naissance à sa mort. déterminé par les gènes ou des caractéristiques acquises (expérience)

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à quelle période du développement ontogénique du cerveau est-ce que le tube neural se ferme ?

au 22-23e jour de l’embryogénèse

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pendant le développement du cerveau, la portion antérieure se développe éventuellement en 3 vésicules. Lesquelles ?

rhombencéphale, mésencephale, prosencéphale

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qu’est-ce que la différentiation cellulaire dans la formation du cerveau ? Et dans quelle portion du cerveau en développement se déroule-t-elle ?

Les cellules souches neurales (cellules multipotentes, non-différentiées) se forment dans la portion intérieure du tube neural—dans la zone ventriculaire—et migrent vers l’extérieur. C’est là qu’elles se différentient en neurones ou en neuroglies.

Des facteurs de transcription activent certains gènes et en désactivent d’autres.

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par quelles caractéristiques se distinguent les neurones dans le cerveau ? (4)

le type de signaux du neurone (excitateur, inhibiteur)
le neurotransmetteur utilisé
les molécules incorporées au niveau des récepteurs post-synaptiques
morphologie des neurites

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les cellules pyramidales : output ou input vers-du le thalamus ?

les cellules étoiles : output ou input vers-du thalamus ?

les cellules pyramidales : output vers le thalamus

cellules étoiles : input du thalamus

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vrai ou faux : les derniers neurones à se différentier sont ceux des couches les plus superficielles

vrai, et ce sont les couches les plus évoluées. neurones de la couche I du néocortex se différentient après ceux des couches VI, V, IV, III et II.

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environ à quel moment la plupart des neurones sont différentiées dans le cerveau ?

entre la 6e et 8e semaine, mais elles le sont presque toutes avant la fin du 2e trimestre

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le cerveau continue de croître après la naissance, mais il n’y a aucun nouveau neurone après la naissance qui s’ajoute. Comment ?

d’autres types de cellules s’ajoutent : les cellules gliales –> astrocytes, microglies, oligodendrocytes(gaine de myéline).

plusieurs faisceaux de matière blanche ne sont pas complètement myélénisés avant l’adolescence. La myélinisation évolue plus ou moins en parallèle avec l’émergence de fonctions cognitives complexes, comme le langage. débute tard dans la gestation

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quel faisceau important du cerveau se myélénise jusqu’à la trentaine ?

le faisceau arqué

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qu’est-ce que la synaptogénèse ?

Une fois que les cellules souches neurales ont migré et se sont différentiées, elles envoient des axones et des dendrites (collectivement appelés «neurites») pour faire synapse avec d’autres neurones — c’est la synaptogénèse.

Les axones sont guidés par des signaux moléculaires locaux

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qu’est-ce que l’élagage synaptique ?

le nombre de synapse dans le cerveau diminue avec le temps. La synaptogénèse est toujours accompagnée d’un élagage synaptique. le déclin est particulièrement rapide à l’adolescence

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à quelle âge est-ce que le cerveau atteint 80% de la taille d’un cerveau adulte ? et a quelle âge 90% ?

2 ans, 5 ans

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vrai ou faux : la masse du cerveau change sans cesse au cours de la vie

vrai

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vrai ou faux : le cerveau de l’homme a une plus grosse masse que celui de la femme

vrai

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vrai ou faux : le volume du cerveau arrête d’augmenter au même âge chez l’homme et la femme

faux, le volume maximal du cerveau pour la femme est atteint vers 11.5 ans, et c’est 14.5 ans pour l’homme

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pourquoi y’a-t-il des régions qui se développe plus tôt que d’autres dans le cerveau ?

les régions les plus importantes se développent plus tôt. les autres, dont les fonctions dépendent de l’expérience, se développent plus tard. la synaptogénèse et l’élagage synaptique sont donc dépendants

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la matière grise augmente jusqu’à quel âge ?

22 ans environ

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entre 2 et 22 ans, une de ces 2 substances subit un plus grand élagage synaptique, faisant que sa croissance fait une forme de U sur un graphique. il s’agit de matière grise ou de matière blanche?

matière grise

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quelles régions du cerveau maturent tôt dans la vie (avant 5 ans)

lobe occipital (traitement visuel), région somatosensorielle, région motrice

ensuite les régions temporales et pariétales associées au langage et l’attention spatiale

quelles sont les dernières régions du cerveau à maturer ?

cortex préfrontal et cortex temporal latéral (associé à l’intégration sensorimotrice, fonctions exécutives, prises de décision).

vrai ou faux : l’épaisseur de la matière grise corrèle positivement avec le QI. Si vrai, y’a-t-il une exception ?

vrai, l’exception est la partie antérieure du cortex temporal

(ce n’est pas nécessairement l’épaisseur de la matière grise, mais plutôt la vitesse des changements, donc plus la synaptogenèse se fait rapidement, plus le QI est élevé)

les enfants avec un QI élevé ont une plus grande synaptogénèse que ceux avec un QI plus bas au début de leur vie, mais on un élagage synaptique plus important tardivement

vrai ou faux : la taille du cerveau est un bon indice d’intelligence

faux, le cerveau est souvent plus gros, parce que le corps de l’individu est plus gros. exemple : la vache vs le macaque

qu’est-ce que l’allométrie positive/négative

allométrie positive est une croissance relative plus rapide d’une partie d’un organisme par rapport à la croissance globale de cet organisme.

L’allométrie négative est une croissance relative moindre d’une partie d’un organisme par rapport à la croissance globale de cet organisme.

vrai ou faux : les humains (vertébrés supérieurs) ont une allométrie positive par rapport aux vertébrés inférieurs

vrai

qu'est-ce que le néocortex ?

Néocortex : les six couches les plus superficielles du cortex des mammifères, seulement. Il est impliqué dans les fonctions cognitives dites supérieures comme les perceptions sensorielles, les commandes motrices volontaires, le raisonnement spatial, la conscience ou le language.

vrai ou faux : le volume du néocortex croît de manière différente par rapport à celui du corps chez la majorité des primates. on retrouve l'allométrie positive la plus prononcée pour le néocortex des humains.

vrai

quel est, approximativement l'âge de l'univers et de la terre ?

univers : 13.8 milliards terre : 4.5 milliards

vrai ou faux : de l'astralopithèque jusqu'à l'homo sapiens, la boîte crânienne a commencé de taille petite (comme un chimpanzé) jusqu'à aujourd'hui, beaucoup plus gros

vrai

ecris en ordre croissant la taille du cerveau de l'homo sapiens, de l'homo habilis et l'homo erectus et de l'australopithecus

australo < habilis < erectus < sapiens on n'oublie pas que le néanderthal, juste après l'homo habilis, a coexister avec l'homo sapiens

vrai ou faux : la taille du cerveau de l'homo sapiens présente une allométrie positive par rapport à celles des cerveaux des autres hominidés

vrai, donc le cerveau devient plus gros, mais le corps reste similaire

l'ère des cromagnons (images du cromagnon avec une bosse) : c'est une tumeur provenant d'une maladie. De quoi s'agit-il ?

la neurofibromatose de type 1

Cette évolution rapide de l’ascendance des homo sapiens suggère que quelques gènes seulement sont responsables de la taille de notre cerveau. Quels 2 gènes a-t-on découvert qui jouent un rôle important dans la croissance des neurones ?

Le MCPH1 (microcéphaline-1) et la ASPM jouent un rôle important dans la croissance et la différentiation des neurones

qu'est-ce qui arrive s'il y a mutation du gène MCPH1 au niveau du cerveau ?

mène à une sévère réduction de la taille du cerveau, résultant en un cerveau de taille comparable à celui du chimpanzé. déficience mentale sévère (microcéphalie)

comment avons nous découvert que le MCPH1 et la ASPM jouent un rôle dans la croissance du cerveau

on a observé des grandes mutations de ces gènes au cours de l'évolution

on s’est rendu compte que certaines associations étaient plus faciles à apprendre que d’autres (selon le paradigme « behavioriste », pas supposé). E.g. plus facile pour des rats d’apprendre à associer le goût du chlorure de lithium avec la nausée que d’apprendre à associer une voyant lumineux avec la nausée. Parce qu’ils ont des prédispositions pour ces associations qui sont supposément plus adaptatives étant donné leur environnement. Ce type de spécialisation dépend de quoi ?

les modules neuraux fonctionnels

les souris et les rats naviguent dans leur environnement nocturne avec le touché et toute sortes d’études ont montré que ceux-ci surreprésentent les sensations tactiles dans le cortex somato-sensoriel associé aux ... il y a l'équivalent chez l'humain pour les ... et les ...

vibrisses doigts, lèvres (modules neuraux fonctionnels)

l'homoncule de penfield est-il un module neural fonctionnel ?

oui

cassenoix d'amérique vs geai à gorge blanche : qui a un plus gros hippocampe et pourquoi ?

le cassenoix d'amérique a un plus gros hippocampe, car il se nourrit surtout de noix de pin. il doit donc entreposer et trouver jusqu'à 30k cachettes dans une années. il doit donc avoir une bonne mémoire spatiale pour retrouver sa nourriture. il a une allométrie positive par rapport à la taille de son télencéphale. Le geai à gorge blanche a une alimentation plus diversifiée, donc il ne cache pas sa nourriture, donc plus petit hippocampe

qu'est-ce que l'hypothèse de ravitaillement ? (ex avec les singes)

L’hypothèse de ravitaillement veut que ce soit le besoin de trouver de la nourriture dispersée et périssable qui en soit la cause. N’affecterait pas que l’hippocampe mais aussi le néocortex.

en lien avec l'hypothèse de ravitaillement, compare le singe araignée et le singe hurleur. leur alimentation est différente, ce qui a un impact sur la taille de leur hippocampe et le néocortex

singe-araignée : se nourrit de nourriture périssable, donc de fruit. cela fait en sorte qu'il un plus gros cerveau, néocortex plus volumique. il a une allométrie positive. (les deux singes ont un corps de même taille) singe hurleur : se nourrit de feuilles, plus petit cerveau, néocortex moins volumique

Les « généralistes » qui mangent des insectes qui sont faciles à trouver ont une allométrie ... parce que leur nourriture est (plus ou moins) disponible donc demande (plus ou moins) de ressources cognitives.

négative, plus, moins

Les chauve-souris qui mangent des fruits, des fleurs, du sang de la viande ou des poissons ont une allométrie ... parce que leur nourriture est (plus ou moins) disponible et donc demande (plus ou moins) de ressources cognitives.

positive, moins, plus

a quoi sert le système numérique approximatif ?

permet la perception et le traitement approximatif des quantités chez de nombreuses espèces animales comme le rat, les pigeons, les singes, etc. c'est un système inné qui permet de calculer approximativement. il était là avant qu'on invente un système pour calculer. chez l'humain, on en garde encore des traces de ce système

vrai ou faux : selon la loi de weber-fechner sur la perception : il est aussi facile de dire qu’une masse de 1 kg est plus petit d’une masse de 2 kg, que de dire qu’une masse de 2 kg l’est d’une masse de 4 kg. C’est le rapport entre les deux quantités à comparer qui compte : or 1/2 est égal à 2/4 (une fois exprimé sous forme de fraction réduite). mais c'est plus long de dire que 5 est plus petit que 9, car le rapport(fraction de weber) est plus élevé. plus on s'approche de 1, plus le temps de réaction est long

vrai

expérience avec les singes et les humains sur le système numérique approximatif : on leur demande quelle image contient plus de balles. quels sont les résultats ?

les humains répondent plus vite que les singes, mais font plus d'erreurs

on a fait une expérience de système numérique approximatif chez les bébés. décrit la. quels sont les résultats ?

on présente 2 images avec des balles et au milieu on présente une croix de fixation colorée qui attire le regard du bébé Les images de gauches sont toutes pareilles, a droite ça varie. Il va préférer regarder a droite quand sa varie, on va voir le moment où il ne peut plus faire de distinction entre les deux images(quand on fait varier la fraction de weber jusqu’à 1 où c difficile de distinguer), il ne va plus avoir de préférence pour la droite Plus le rapport diffère de 1, plus le temps de visionnement de la séquence variante est élevé dès 6 mois. Suggère un système numérique approximatif dès 6 mois chez l’humain.

on fait l'expérience de système numérique approximatif chez des adultes et des enfants, mais on change non seulement le nombre d'objets, mais aussi la forme. quels sont les résultats ?

on remarque une région du cerveau commune à tous les participants, qui réagit plus à la numérosité qu'au changement de forme. il s'agit du sillon intrapariétal

vrai ou faux : les neurones réagissent différemment selon si on présente un ensemble d'un élément vs 2 ou 3

oui, une neurone peut plus réagir au nombre 1 tandis qu'un autre peut plus réagir au nombre 5 etc