Cycle circadien - 11 Flashcards
Qu’est-ce qu’un cycle circadien?
C’est un cycle d’environ 24 heures présents chez tout les organismes vivants régulant de nombreuses fonctions physiologiques en raison d’une horloge biologique interne.
Nomme des exemples de cycles circadiens.
La température (faible la nuit)
L’excrétion de potassium (plus important le jour)
Le cortisol (cumule pendant la nuit)
L’hormone de croissance (cumule pendant la nuit)
La perception du temps
Le sommeil
Vrai ou Faux. Si on met une plante dans une pièce obscure à long terme, ses cycles circadiens seront complètement débalancés en raison de l’absence de lumière (cycle jour/nuit)?
Faux. Les cycles circadiens persistent dans des conditions telles constantes, ces cycles sont plutôt régulés par une horloge biologique interne (rythme autonome).
Qu’est-ce qui aide un organisme à entrer dans un rythme de 24h?
Le rythme jour et nuit, cela aide l’animal à rentrer son activité dans une période exacte de 24 h.
Qu’est-ce que l’on veut dire par rythme autonome?
En absence de facteurs externes tels la lumière, l’organisme adopte un cycle d’activité autour de 24 heures (24h30 min chez l’homme).
Quelle structure règle l’horloge biologique?
Les noyaux suprachiasmatiques (répondent à la lumière transmit par les photorécepteurs et influent sur les oscillateurs périphériques)
donc le noyau supra-chiasmatique (pacemaker) est comme le maître et va dicter les oscillateurs esclaves pour réguler les fonctions circadiennes
Vrai ou Faux. Si on isole un neurone du noyau supra-chiasmatique, le cycle persiste?
Vrai. Chaque cellule possède une horloge moléculaire interne composée de gènes
Quelle est la différence entre un sous-ensemble de neurones du noyau supra-chiasmatique de haute densité vs de faible densité?
- Haute densité = fortement connectés entre eux, stable, 2/3 maintiennent le cycle circadien
- Faible densité = moins de connexions entre eux, 1/3 maintiennent le cycle circadien
Qu’est-ce qui arrive si les noyaux supra-chiasmatique sont lésés (ou détruits)?
Il n’y a plus de patron (pacemaker) donc les cycles circadiens sont abolit (déstabilisés). Cela induit des rythmes permanents à haute fréquence (ex : température, EEG). En d’autres mots, il y a perte du pattern.
Pourquoi est-ce que les éléphants dorment peu?
Parce qu’ils ont un mode de vie axé sur la recherche de la nourriture (mange beaucoup/herbivores).
Comment expliquer les rythmes circadiens des chats?
Leur activité coïncide/dicte avec le temps de chasse des chat (comportement prédateur) souvent tôt le matin ou en fin de journée entrecoupé de siestes. Tout dépendamment de leur emplacement, il y a de petites modulations.
Nomme les gènes horloges des neurones du noyau supra-chiasmatique.
- per
- clock
- tim
Comment fonctionnent les gènes-horloge?
Les gènes-horloge sont transcrit en ARNmessager puis en protéines. L’accumulation de protéines conduit à la rétro-inhibition de l’expression de son propre gène. Ce mécanisme constitue un cycle de 24h.
Que signifie EEG?
Électroencéphalogramme, cela enregistre l’activité électrique (impulsion) du cerveau par la placement d’électrode sur le cuir chevelu.
L’abréviation pour ces électrodes lors de l’EEG, signifie…
a) F
b) T
c) O
d) A
e) C
a) frontal
b) temporal
c) occipital
d) région de l’oreille
e) central
habituellement une vingtaine d’électrodes y sont placés
Comment est-ce que l’électrode arrive à percevoir un signal?
- axone activé = libération neurotransmetteur
- ouverture canaux Na+, donc courant positif vers intracellulaire = milieu extracellulaire un peu négatif
- courant diffus jusqu’au soma puis extracellulaire (devient plus positif autour du corps)
- Dipôle électrique perçu à 2 points différents (certaine distance) à travers les couches
- C’est l’activité de milliers de cellules qui permet de détecter un signal suffisant
Qu’est-ce qui arrive si;
1- les afférents déchargent à des intervalles irréguliers? (asynchrone)
2- les afférents déchargent à des mêmes intervalles? (synchrone)
1- la somme détectée par l’électrode sera de faible amplitude (certaines s’annulent)
2- la somme détectée par l’électrode sera de forte amplitude
Qu’est que le MEG?
La magnétoencéphalographie permet de mesurer le champ magnétique produit par le courant généré de l’activation de neurones par des capteurs sensibles.
Le champ électrique est ____ au champ magnétique
Perpendiculaire
Vrai ou Faux. EEG possède une meilleure résolution que MEG?
Faux. MEG présente une meilleure résolution spatiale pour localiser la source des signaux. (MEG = intérieur vs EEG = surface)
Quels sont les 2 types de mesure de l’EEG?
Unipolaire = l’électrode plus près du signal a la plus grande amplitude
Bipolaire = entre 2 électrodes (distance similaire de la source = aucun signal)
Expliquer chaque type de mesures de l’activité cérébrale : SUA/MUA, MEG/EEG, LFP, ECoG
SUA/MUA : mesure potentiel d’action d’un seul neurone (potentiel d’action)
MEG/EEG : mesure champ magnétique ou impulsion électrique (onde)
LFP : mesure le potentiel champ local (ondes)
ECoG : mesure activité électrique à la surface du cerveau (cortex)
Placer en ordre croissant : SUA/MUA, MEG/EEG, LFP, ECoG
1- résolution spatiale (précision)
2- invasif (pénètre)
1- MEG/EEG, ECoG, LFP, SUA/MUA
2- MEG/EEG, ECoG, LFP, SUA/MUA
De quelles façons peut se réaliser la synchronisation des oscillations périodiques?
1- La synchronisation dépend d’un pacemaker (chef d’orchestre)
2- Ils se donnent eux-même la mesure en s’excitant ou s’inhibant mutuellement
Qu’est-ce qui est particulier à propos d’un oscillateur à 1 neurone?
Ce dernier comporte une activité intrinsèque donc capable de générer des oscillations par les propriétés propres du neurone (ex : neurones thalamocorticaux génèrent onde delta)
Qu’est-ce que l’on regarderait sur l’EEG si on a à faire à une crise d’épilepsie généralisée?
Des décharges synchronisées sur l’ensemble de la tête (2 hémisphères)
Quelle est la différence entre l’épilepsie petit mal vs grand mal?
- Petit mal = souvent à l’enfance (2-3 ans), pas de perte de conscience
- Grand mal = perte de conscience et de la capacité cognitive, augmentation de l’amplitude
Pourquoi doit-on dormir?
La réponse est encore à ce jour inconnue
Quelles sont les phases du sommeil?
1- le sommeil lent (non-REM)
2- le sommeil paradoxal (REM)
Décrit brièvement les différents état comportementaux chez l’homme.
Éveil : pense de manière logique, mouvement volontaire, sensations et perceptions claires. MEG= montre activité musculaire active, EEG = onde rapide, EOG = mouvement oculaire
Lent : pensée moins claire (progressive/absente), mouvement non volontaire, EEG = activité plus lente (grande amplitude), EOG= cessation mouvement oculaire
Paradoxal : pensées bizarres, mouvements commandés par le cerveau (inhibition tronc cérébral), EMG = inhibition musculaire sauf respiration, EEG = onde rapide, EOG = mouvement oculaire rapide
Classe en ordre croissant les types de régimes alimentaires ayant besoin de plus de sommeil
- Herbivore (-)
- Omnivore
- Carnivore (+)
Vrai ou Faux. L’EEG de l’éveil et du sommeil paradoxal se ressemble énormément?
Vrai
Quelles sont les théories des fonctions du sommeil?
1- Inactivité
2- Conservation de l’énergie
3- Restauration
4- Plasticité, consolidation de la mémoire
5- Nettoyage du cerveau? Éveil?
Vrai ou Faux. Le sommeil profond diminue avec l’âge?
Vrai
Vrai ou Faux. Une nuit typique se résume à dormir presque toute la nuit dans la phase du sommeil pronfond?
Faux. Répétition de cycle d’environ 90 minutes.
Explique le modèle Borbely et Daan de la régulation du sommeil.
- Initialement, le besoin en sommeil et le signal circadien sont à proximité en parallèle
- Les 2 valeurs se distance : augmentation besoin du sommeil
- Lorsque l’on dort, le processus S récupère rapidement
Combien d’heures faut-il dormir la nuit d’après, si on manque une nuit de sommeil?
1 heure de plus que la précédente
Qu’est-ce qui est particulier chez les animaux marins tels les dauphins et les baleines concernant leur sommeil?
Un hémisphère à la fois est en période de sommeil profond et l’autre reste éveillé. Les hémisphères s’alternent (uni-hémisphère)
Pourquoi? ils doivent remonter à la surface pour respirer
Comment sont les neurones modulateurs (noradrénaline, sérotonine, acétylcholine) pendant l’éveil?
Ils sont tous actifs
Qu’est-ce qui peut inhiber les principaux systèmes ascendants de l’éveil (noyaux du raphé et noyau coeruleus) ?
Le noyau ventrolatéral pré-optique (VLPO). Tombe en sommeil, car il y a une diminution des activités des autres noyaux qui favorise l’éveil.
éveil = inhibition de VLPO
sommeil lent= activation VLPO
Quelle est la différence entre l’activité cérébrale pendant le sommeil lent et la sommeil paradoxal?
Pendant le sommeil paradoxal, l’activation du cerveau antérieur est soutenue par les systèmes cholinergiques (LDT/PPT et BF) alors que dans le sommeil lent toutes ces voies sont inhibées par VLPO.
a) Comment sont les neurones thalamiques au repos ?
b) Comment sont les neurones thalamiques sous l’influence de neuromodulateurs à l’éveil?
a) adopte une décharge lente avec des décharges en bouffées
b) adopte une décharge d’excitabilité accrue et continue
transition entre les 2 pourrait correspondre entre la transition du sommeil lent vers l’éveil
Classe les différents ondes/rythmes oscillatoirse dans le système thalamocortical (ex : alpha, bêta) selon leur fréquence (plus faible à la plus haute).
- delta (en bas de 4 Hz)
- thêta (4 à 7 Hz)
- alpha (8 à 13 Hz) mu aussi, +grande amplitude
- bêta (15 à 29 Hz)
- gamma (30 à 90 Hz)
