Développement et plasticité Flashcards
Connaître les différentes étapes du développement embryonnaire précoce humain : 1) fécondation
- Arrimage du spermatozoïde avec l’œuf
- Fusion des membranes cellulaires de l’oeuf et du spermatozoïde
- Entrave à la polyspermie (ovule fécondé par plusieur spermatozoïde)
Connaître les différentes étapes du développement embryonnaire précoce humain : 2) fusion des noyaux et début de la segmentation
-1er jour après fécondation -> zygote entreprend divisions mitotiques (1ère phase de segmentation, 1 cellule en donne une autre, puis une autre, etc.)
-pronucléi paternelle et maternelle vont s’attacher l’un à l’autre avec des microtubules qui commencent à se former juste après la fécondation du spermatozoide, pas une réelle fusion des pronucléi, les membranes vont se défaire et les chromosomes des deux pronucléi vont s’arranger de manière équatorial
-Première division cellulaire avec des noyaux qui contiennent le matériel génétique en provenance des deux gamètes
Connaître les différentes étapes du développement embryonnaire précoce humain : 3) Segmentation
- Première division de segmentation environ 24h après la fécondation
- stade 8 cellules
- Blastomères -> où on a le clivage (stade à 2 cellules -> stade à 4 cellules -> stade à 8 cellules)
Connaître les différentes étapes du développement embryonnaire précoce humain : 4) Stades Morula et Blastocyste
-À partir 3e jour -> stade de morula -> embryon est boule compacte qui descend des trompes et se rend à l’utérus pour s’implanter (pas encore de gain de volume)
- suite au stade de 8 cellule :
-morula qui se forme à 96h et qui est un
ama d’un 30ène de cellule appelé les
blastomères, taille n’augmente pas
- Au stade 8 cellules il y a une compaction des cellules du zygote
- Après la compaction, il y a une division cellulaire pour former une morula à 16 cellules - Les cellules en périphérie vont donner le trophoblaste, cellule plus externe de la morula se connecte l’une au autres et se resserent entre elle par effet de compaction (qui deviendra une partie du
placenta)
- formation d’une cavité dans le blastocyste qui va se remplir de liquide= blastocoele, les cellules en interne de la morula vont former la masse cellulaire interne du blastocyste, l’embryon va se développer à partir de cette masse de cellule. Les cellules internes (1-2) vont donner naissances à l’embryon
Connaître les différentes étapes du développement embryonnaire précoce humain : 5) Implantation du blastocyste
- Implantation du blastocyste en série d’étape :
1) l’apposition à l’endomètre
2) adhésion à l’endomètre
3) l’invasion - Présence du disque embryonnaire (amas embryongène) didermique : hypoblaste, épiblaste
-Perte contour bleu (zone pellucide) -> nécessaire pour que embryon s’accroche aux parois de utérus -> se fait au stade de blastula -> devient blastocyte -> lors implantation, creux dans le blastocyte se fait, qu’on appelle blastocèle (la cavité) -> changement morphologique qui va déterminer futur de l’embryon -> embryoblaste : amas de cellules à l’intérieur - Présence du sac vitellin secondaire et du sac amniotique
-sac vitellin secondaire : le sang se forme
dans ses parois jusqu’à ce que la circulation
utéro-placentaire puisse s’établir, toit =
épiblaste
-sac amiotique = plus simple et en lien avec
la protection du foetus, comme plancher =
épiblaste - Mise en place de la circulation utéro-placentaire
processus de gastrulation
-passage d’un disque didermique à un disque tridermique en raison de la formation d’un troisième feuillet entre les deux
- Processus de genèse des 3 feuillets à l’origine de tous les tissus du corps:
-L’endoderme (feuillet interne) -> paroi de
plusieurs organes internes (viscères);
- Le mésoderme (feuillet intermédiaire) -> os
et muscles
- L’ectoderme (feuillet externe) -> système
nerveux et peau
- Apparition de la ligne primitive qui déterminera la position de la ligne
médiane et la direction des axes (antéro-postérieur et dorso-ventral) (axe général autour duquel se développeront les organes).
- Formation du 3e feuillet à disque embryonnaire tridermique
- Formation de la corde dorsale (notochorde)
-Gastrulation -> truc des 3 -> 3e semaine, 3 couches et 3 structures importantes (ligne primitive, corde dorsale et plaque neurale) : changement morphogénique, formation disque embryonnaire à 3 couches -> neurulation
Qu’est ce que la corde dorsale
cylindre individualisé de cellule mésodermique présent le long de la ligne médial, s’étend de la partie antérieur à postérieur de l’embryon, structure primitive qui va éventuellement disparaitre, mais rôle cruciale dans la formation du système nerveux (envoie des signaux qui vont induire au niveau des cellules de l’ectoderme une différenciation
Début de la neurulation (suite à la gastrulation)
- Formation du tube neural
- partie des cellules ectoderme qui vont se différencier en précurseur du tissu nerveux = neurulation
- La plaque neurale devient alors le tube neural -> plaque neurale qui se replie vers l’intérieur pour former la goutière neurale qui va permettre de former le tube neural (fusion des 2 crêtes)
- le tube neural devient notre cerveau et la moelle épinière, la formation du tube = très important
Anomalies lors de la neurulation
-Les problèmes de fermeture du tube neural se produisent dans 1 naissance sur 500 selon le Bear et al. 2002 (1/1350 selon l’ASBHQ).
- Ces problèmes seraient associés à une carence en acide folique (vitamine) dans l’alimentation maternelle.
-Anencéphalie = problème de fermeture du l’extrémité antérieur du tube = absence d’encéphale et de crâne, donc fatal (quelque heure de vie)
-Spina bifida = problème de fermeture de l’extrémité postérieur du tube = différent niveau de sévérité, EX : moelle épinière et nerf presque à l’aire libre dans le bas du dos seulement recouvert par la peau
La différenciation (les structures de l’embryon vont s’élaborer et se spécialiser)
-L’ensemble des neurones et des cellules gliales (sauf microglies) du système nerveux central se développe à partir des parois du tube neural.
- Les crêtes neurales donnent naissance à l’ensemble des neurones et des cellules gliales du système nerveux périphérique ainsi qu’à quelques structures non-nerveuses, notamment les mélanocytes de la peau et une bonne partie du squelette de la tête.
- Les 33 vertèbres de la colonne vertébrale et les muscles squelettiques correspondants vont se développer à partir des somites.
migration des cellules des crêtes neurales
-Les cellule des crête neural font partie de la couche ectodermique (20 premier jour) alors que après elle vont s’individualiser et donner une nouvelle couche sous l’ectoderme, elle vont migrer et se différencier en prenant 4 voie distincte :
1. Ganglions sensoriels
2. Ganglions
sympathiques
3. Cellules neurosécrétrices de la médullosurrénale.
4. Dérivés non nerveux,
mélanocytes, os de la face, etc.
les 3 vésicules primitives du cerveau
-Prosencéphale (cerveau antérieur)
- Mésencéphale (cerveau médian)
- Rhombencéphale (cerveau postérieur)
… le rhombencéphale communique avec le tube neural caudal qui donnera naissance à la moelle épinière.
vésicule secondaire du procencéphale
- vésicule optique donne rétine et nerf optique (appartiennent au SNC)
-thalamus (diencéphale) donne thalamus dorsale hypothalamus et 3ème ventricule
-Télencéphale donne bulbe olfactif, cortex cérébral, télencéphale basal, corps calleux, substance blanche cortical, capsule interne et ventricule latérauc
structure adulte du mésencéphale
colliculus sup et inf, aqueduc de Sylvius
structure adulte rhombencéphale
- 4ème ventricule
- métencéphale qui donne le cervelet et le pont
- myélencéphale qui donne le bulbe
vrai ou faux
Partie antérieure tube neural donne naissance au cerveau
VRAI (flexion cervicale va donner prosencéphale qui donne cerveau)
vrai ou faux
les cellules de l’ectoderme se modifient pour former plaque neurale
VRAI
vrai ou faux
Gastrulation donne naissance au système entérique
Faux (gastrulation donne naissance à rien autre que les 3 feuillets)
vrai ou faux
Crêtes neurales donnent naissance aux fibres postganglionnaires du SN végétatif
VRAI (elles donnent naissance aux ganglions et au SNP (ganglions végétatif et spinaux où prennent naissance fibres postganglionnaires))
vrai ou faux
Ligne primitive se fait sur ligne médiane qui détermine axe principal de symétrie du corps
vrai
L’origine des neurones du SNC
- La paroi primitive du tube neural est constitué de la zone ventriculaire (tapisse l’intérieur des vésicules) et de la zone marginale (surface externe sous la pie-mère).
- La zone ventriculaire génère de jeunes neurones (neurogenèse) et des cellules gliales (gliogenèse) du SNC.
La neurogenèse
formation des neurones à partir des cellules souches -> ensemble des neurones et cellules du SNC sont issues du tube neural -> neurogenèse se fait une fois que segmentation initiale tube neural est achevée
Le développement des neurones comprend 3 phases principales:
- La prolifération cellulaire
- La migration cellulaire
- La différenciation cellulaire
Cellules précurseurs
patrons distincts d’expression génique qui leur confèrent leurs identités de base -> viennent de zone ventriculaire (couche qui tapisse la lumière du tube neural) et qui génère des neurones et les cellules gliales
Neurogénèse : 1) prolifération cellulaire
- dans la paroi du tube neurale, il a 5 étapes de développement qui vont permettre de produire des nouvelles cellules :
1. Une cellule de la zone ventriculaire envoie des projections vers la région périphérique;
2. Le noyau de la cellule migre vers la périphérie et subit une réplication de son ADN;
3. Le noyau, contenant 2 copies de l’ADN, revient en arrière vers la surface ventriculaire;
4. La cellule rétracte ses projections
périphériques;
5. La cellule se divise en 2 selon un processus mitotique (en 2 façon distincte)
-Une division dans le plan vertical résulte en
deux cellules souches qui continuent de se
diviser, demeure dans la zone ventriculaire
et vont pouvoir continuer de se diviser- Une division dans le plan horizontal résulte
en une cellule souche, qui continue de se
diviser, et une cellule fille, qui migre et prend
sa place dans le cortex. même si les cellule
présente le même gène la différence
s’explique par l’expression des gènes qui
sera influencé par des protéine particulière
et des facteurs de transcription,
- Une division dans le plan horizontal résulte
-Chez l’homme, la plupart des neurones du néocortex sont formés entre la 5e semaine et le 5e mois de gestation.
- Rythme maximal de prolifération: 250 000 nouveaux neurones par minute (Bear et al. 2002)
- La même cellule souche peut donner naissance à de nombreux types cellulaires, incluant neurones et cellules gliales.
- C’est l’âge de la cellule précurseur et son environnement au moment de la division qui détermine le destin de la cellule fille.
Neurogénèse : migration cellulaire
- ce qui explique les 6 couches =migaration cellulaire
- Une grande partie des jeunes neurones suivent le trajet de la glie radiaire, mais 1⁄3 des jeunes neurones errent, au hasard.
-errent au hasard pour chercher leur place
dans le cortex et ils vont rester la- glie radiaire = prolongement des cellules
gliales spécialisés et c’est prolongement
vont se diriger vers la périphérie
- glie radiaire = prolongement des cellules
- Les premiers jeune neurones qui migrent forment la sous- plaque corticale.
-plaque sous cortical = structure qui va
éventuellement disparaitre dans le cortex
adulte - Les neuroblastes suivants traversent la sous-plaque et forment la plaque corticale (cortex adulte).
-les neurones née en premier vont être dans
les couches les plus profonde du cortex et
les plus jeune vont être dans les couches les
plus superficielles - La mise en place du cortex s’effectue de l’intérieur vers l’extérieur.
- organisation en colonne car chaque groupe de cellules souches de la zone ventriculaire va donner naturellement naissance à une colonne
neurogène : différenciation cellulaire
-La différenciation cellulaire est un processus lors duquel le neuroblaste prend l’aspect et les caractéristiques d’un neurone.
- Ce processus débute par la formation de neurites qui se différencieront en un axone et des dendrites.
- Bien que l’environnement influence les arborisations dendritiques, la différenciation cellulaire est programmée bien avant que le neuroblaste arrive à sa destination.
- différenciation cellulaire va débuter avant que le jeune neurone aille terminer sa migration et dans le néocortex le neuroblaste va débuter sa différenciation dès qu’il va rejoindre la plaque cortical
vrai ou faux
Tube neural génère neurones et cellules gliales ensemble SNC
vrai
vrai ou faux
Différenciation cellulaire se décide seulement lorsque neuroblaste arrive à destination
FAUX (débute lors de la prolifération cellulaire)
vrai ou faux
Développement des neurones selon 3 processus séquentiels : prolifération, migration et différentiation
FAUX CAR se font en même temps (concomitants, pas séquentiels)
vrai ou faux
Plan de division cellulaire décide type de cellule qui va naître
VRAI (verticales vs horizontales)
la croissance de l’axone : cône de croissance
Le cône de croissance (extrémité en croissance d’une neurite) sert à reconnaître le trajet emprunté par les neurites.
la croissance de l’axone : les lamellipode
Les lamellipodes sont des feuillets membranaires sur lesquels sont situés les filopodes, de fines expansions qui s’étirent et se rétractent pour explorer l’environnement.
La croissance de l’axone : la neurite
La neurite croît lorsque le filopode s’accroche à la matrice extracellulaire et étire le cône de croissance.
La croissance de l’axone : enzymes sécrété
Pour se frayer un chemin dans la matrice extracellulaire, le cône de croissance sécrète des enzymes qui détruisent les protéines, soit les protéases.
La croissance de l’axone : les intégrine
Les axones en croissance possèdent des protéines de surface, les intégrines, qui se lient à la laminine (EXEMPLE POUR LA RÉTINE), une glycoprotéine de la matrice extracellulaire.
La croissance de l’axone : la matrice extracellulaire
La matrice extracellulaire peut être chimioattractive ou chimiorépulsive POUR UN CÔNE DE CROISSANCE.
La croissance de l’axone : hypothèse de la chémoaffinité
Selon l’hypothèse de la chémoaffinité, les marqueurs chimiques à la surface des axones seraient en harmonie avec les marqueurs de leur cible.
La formation d’une voie
Les axones qui poussent ensemble ont tendance à s’assembler les uns aux autres (fasciculation), grâce aux molécules d’adhésion cellulaire (cell adhesion molecules - CAMs) .
La formation des synapses
Détails encore méconnus, mais l’étude de la jonction neuromusculaire apporte quelques éclaircissements:
1. Protéine libérée par le cône de croissance (AGRINE);
2. Agrine captée par des récepteurs;
3. Agrégation de récepteurs d’ACh au point de contact
4. Muscle libère Ca++ qui est capté par la terminaison axonale provoquant une synthèse accrue d’ACh et une différenciation du cône en bouton terminal.
-NB : Durant les 1er et 2e trimestres, le rythme de formation de synapses atteint 2 millions par seconde!!!
La plasticité du système nerveux central
- L’activité nerveuse résultant des interactions avec le monde extérieur au cours de la vie post-natale (les expériences) fournit un mécanisme grâce auxquels l’environnement peut influencer la structure et les fonctions du cerveau.
Les périodes critiques
-Une période critique se définit comme étant le moment durant lequel un comportement donné manifeste une sensibilité particulière à des influences environnementales spécifiques qui lui sont indispensables pour se développer normalement.
- Une fois la période critique terminée, le comportement ne change plus de façon significative. Quand la période critique est terminé peut de chance que sa change de manière significative et que sa se développe de manière drastique
- Le défaut d’exposition au bon moment est difficile, voire impossible, à compenser. Pcq on a vrm besoin de cette période la au niveau du développement pour avoir cette capacité à le faire, les période critiques vont être variable au niveau de leur fenêtre temporel, de leur durée et du comportement affecté, INDISPENSABLE pour le développement du comportement normal
Exemples de périodes critiques:
Le développement de la relation parentale
-Comportement précâblé : empreinte parentale -> comportement précâblé veut dire que c’est une notion innée
-Les jeunes oisons suivent le premier objet de grande taille qu’ils voient et qu’ils entendent le 1er jour après leur éclosion. La période critique dure moins d’une journée!
- Les brebis doivent s’imprégner de l’odeur de leur agneau dans le 2 à 4 heures suivant la mise-bas afin de le reconnaître. Dans le cas contraire, l’agneau sera abandonné.
-montre à quelle point ces périodes critiques sont importante et peuvent influencer la vie
Période critique pour l’apprentissage d’une langue
-Le bébés sourds babillent manuellement (comme les bébés entendants babillent oralement) lorsque ceux-ci sont exposés de façon précoce (6 mois) au langage des signes.
- Un enfant n’acquerra aucun langage si on ne lui fournit pas un mode d’expression symbolique.
-les humains ont besoin d’une expérience post-natal pour produire et comprendre les son à la base du langage
- À 6 mois, les bébés manifestent déjà une préférence pour les phonèmes de leur langue maternelle.
- À 1 an, il ne répondent plus aux phonèmes des autres langues, mais la capacité de percevoir, d’apprendre et de produire ces contrastes phonémiques jusqu’à 7-8 ans.
- L’expérience sélectionne et préserve des circuits cérébraux.
-les enfants peuvent apprendre une autre langue sans faute de langue et de grammaire jusqu’à l’âge de 7-8 ans, au delà de cette âge les performance vont diminuer graduellement peu importe l’intensité de l’exposition et la pratique
La mort cellulaire et l’élimination des synapses, un phénomène naturel observable chez l’humain
-Remarquez la diminution progressive et significative de l’épaisseur du néocortex entre l’âge de 5 et 20 ans. Durant la puberté, la perte de synapses atteint 5000/sec pour le seul cortex visuel primaire !!
-les circuits utiliser vont être conservée alors que ceux non utilisé vont s’affaiblir pour ensuite disparaitre, en viellissant le nb. de synapse dans le cerveau va diminuer
-use it or lose it
Période critique pour le développement du système visuel, effets de la privation visuelle sur la dominance occulaire
-Si l’oeil est privé pendant les premier mois de naissance (période critique pour la vue), il y aura dominance de l’oeil qui n’est pas privé lorsque l’autre est privé dans les premier mois de naissance
- Si la privation est chez l’adulte (passer la période critique) = a un impact mais pas autant que si on le fait dès la naissance pendant la période critique
Effets d’une brève privation visuelle sur la dominance occulaire
- Si 3 jours de privation : privation lors de la 4ème semaine seulement 3 jours entraine des changements significatifs au niveau de la dominance occulaire
-Si privation de 6 jours = entraine même des changements qui sont similaire à ceux d’une occlusion de 2,5 mois (diapositive précédente)
-Ainsi, il y a une pasticité, une adaptation favorable à l’oeil qui est ouvert au détriment de l’oeil fermé, si les deux yeux sont fermé durant la période critique = patern de dominance va être bcp plus normal, ainsi dans le système visuelle c’est l’équilibre entre les infromations plutot que le niveau absolue d’activité qui va constituer le facteur déterminent d’un patern normal
La plasticité dans le cortex cérébral adulte
-quand la période critique est passé et que la personne a eu un développement normal, le système nerveux n’est pas fixe, il y a toujours moyen de l’adapter et d’avoir des changements qui vont se faire, c’est ce qu’on appel les changements plastiques en lien avec la plasticité, une adaptation qui va se faire et qui va perdurer dans le temps
-EX: amputation du 3ème doigt = les 2ème et 4ème doigts (zone adjacente vont avoir pris plus d’espace, si on stimule la même zone initialement représenté par le 3ème doigt, on va avoir une réponse au niveau des 2ème et 4ème doigt
-pas besoin d’une amputation pour voir ces changements, la pratique peut faire changer (ex: utiliser plus le 2ème et 3ème doigt pour des tâches), sa ne crée pas de nouvelle zone cortical, mais sa maximise celles qui sont les plus importantes, revient au principe de use it or lose it
vrai ou faux
Environnement cellulaire peut être autant attirant que repoussant (chimioattraction et chimiorépulsion)
vrai
vrai ou faux
Ions Ca2+ jouent un rôle important ds formation des synapses
absolument VRAI
vrai ou faux
Reconnaissance d’un site pour établissement est aléatoire
FAUX car à base modulé par des molécules qui vont faire une 1ère reconnaissance de site
vrai ou faux
Neurotrophines contribuent seul à survie d’une synapse
FAUX car activité électrique aussi
vrai ou faux
Enfant sourd doit être exposé à un type langage tôt pour que ça devienne son langage
vrai
vrai ou faux
Au-delà période critique, cerveau ne peut plus changer
FAUX, plasticité chez l’adulte
vrai ou faux
En vieillissant, nbre synapses ds cerveau diminue même si comportements continuent de se transformer
vrai
