Le contrôle de la locomotion (chez la lamproie) - Cours 11 Flashcards
Quels sont les différents actes moteurs?
-Réflexe
Réflexe d’étirement
Réflexe de retrait
Réflexe de toux
Réflexe de déglutition
-Mouvement volontaire
-Mouvement rythmiques
Locomotion
Respiration
Mastication
Définissez locomotion
Une activité rythmique produite et coordonnée par différentes régions du système nerveux pour déplacer le corps efficacement.
Quel est le cycle oculomoteur?
Contact du talon (0%)
Lever des orteils (60%)
Contact du talon (100%)
Phase d’appui (support)
Phase de balancement
Quelle est la durée du cycle locomoteur?
Plus la marche est rapide, plus la phase d’appui est courte
La durée du cycle locomoteur et surtout reliée à la durée d’activité des fléchisseurs
Caractéristique des quadrupèdes
Phase d’appui (support) ≈ 30-40 %
Flottement
Balancement ≈ 30 %
Flottement
Quels sont les deux phases de la locomotion chez l’humain?
-Phase d’appui (support) contrôlée par les muscles extenseurs
Elle peut se décomposer en 3 phases :
1- Acceptation du poids
Stabilisation du membre, absorber les chocs (flexion du genou)
2- Mi-support
Stabilisation du corps sur un seul membre, centre de masse avance
3- Poussée / Propulsion
-Phase de balancement contrôlée par les muscles fléchisseurs
Elle peut se décomposer en 4 phases :
1- Pré-balancement
2- Balancement initial
3- Balancement intermédiaire
4- Balancement final
Expliquez le contrôle nerveux de la locomotion
La locomotion est contrôlée par différentes structures, centrales ET périphériques
1. Sélection du comportement dans les centres supérieurs (BG, Basal Ganglia; Hyp, Hypothalamus; MCtx, Motor Cortex)
2. Initiation de la locomotion (MLR, mesencephalic locomotor region; RF, medial reticular formation)
3. Exécution de la locomotion : Central Pattern Generator (CPG)
4. Coordination du comportement (feedback, modulation…) : Cerebellum
Le génération du rythme locomoteur se fait par des circuits locaux de la moëlle épinière appelés CPG ou générateurs centraux de rythme
Quelle est “l’infrastructure motrice”?
-Sélection
Ganglion de la base
-Initiation
Région moteur du tronc cérébral
-Exécution
Moelle Epinière (CPG)
Activation sensorielle
Activation pharmacologique
Que font les générateurs centraux du rythme?
Produit et transmet aux muscles le rythme et patron d’activité nécessaire à la locomotion
L’ensemble des comportements locomoteurs (voler, nager, marcher…) implique des générateurs de rythme.
Qu’est-ce que la lamproie? Quelles sont ses caractéristiques?
La lamproie ou « poisson-vampire » est un vertébré primitif qui a permis de comprendre les bases cellulaires de la locomotion
La lamproie possède une musculature segmentée. Pour se déplacer, elle contracte et relâche successivement les muscles de chaque segment (mouvement sinusoïdal) avec une fréquence de 0.1 à 10 Hz.
La lamproie se compose d’environ 100 segments spinaux. Chaque segment, possède un CPG pour générer le rythme et alterner entre le côté droit/gauche.
Quel est l’organisation cellulaire du CPG de la locomotion chez la lamproie?
Formation réticulaire du tronc cérébral :
Autant gauche que droite :
-iCN qui inhibe iCN de l’autre côté
-eIN qui active iCN, iIN et MN
-iIN qui inhibe eIN et MN
-MN qui fait le mouvement
Quels sont les 4 types de cellules du CPG de la lamproie?
-MN : les motoneurones qui innervent les muscles du segment
-iCNs : les interneurones commisuraux glycinergiques qui projettent du côté opposé de la moelle épinière pour inhiber les muscles opposés.
-iINs : les interneurones ipsilatéraux qui apportent l’inhibition aux MNs
-eINs : les neurones excitateurs glutamatergiques qui projettent sur l’ensemble des neurones. Ils sont rythmiques.
Motoneurones, interneurones commusiraux et ipsilatéraux, neurones glutamatergiques
Pourquoi les générateurs de motifs centraux (CPG) sont-ils rythmiques et qu’est-ce qui contrôle la mise en phase de chacun des éléments du rythme ?
Certains réseaux sont pilotés par des neurones « pacemakers » pour donner le rythme
Ex: Rythme respiratoire chez le vertébré, ganglion stomatogastrique du crustacé
Certains rythmes émergent en conséquence des connexions synaptiques entre des neurones qui ne sont pas intrinsèquement « pacemaker »
Ex: Locomotion chez la lamproie
Quelles propriétés intrinsèques les neurones doivent-elle posséder pour générer un rythme?
Bursting (potentiel en bouffé) intrinsèque
Rebond post-inhibiteur
Adaptation de la fréquence de décharge
Potentiel de plateau
Expliquer le bursting (potentiel en bouffé) intrinsèque
Spontanément ou en réponse à des neuromodulateurs, ils fonctionnent comme des neurones pacemakers.
La perfusion de Dopamine (DA), Serotonine (5-HT) ou Octopamine (OCT) permet de mettre en évidence le phénotype burstant
Expliquez le rebond post-inhibiteur
Produit un/des PAs après une hyperpolarisation pour participer à la rythmicité
Dopamine augmente la fréquence des décharges
Expliquez l’adaptation de la fréquence de décharge
Réduction progressive de la fréquence de décharge
Prend plus de temps en présence de cadmium
Explique le potentiel de plateau
Comme un système on/off en réponse à une dépolarisation/hyperpolarisation
Le comportement électrophysiologique d’un neurone est déterminé par….
Les canaux ioniques qu’il exprime.
Quels sont les canaux ioniques dans le CPG?
L’adaptation de la fréquence de décharge est majoritairement déterminé par la post hyperpolatisation lente ou (sAHP, slow after hyperpolarisation).
Elle est en grande partie du aux canaux potassiques dépendant du calcium (Kca). Ils sont activés par les canaux calciques pendant le potentiel d’action. Dans le CPG, ils sont très important pour le contrôle du rythme à basse fréquence.
Chez la lamproie, quels son les 3 neuromodulateurs qui peuvent agir sur la régulation de la nage?
- Dopamine : inhibe l’effet de la sérotonine (5-HT)
- Substance P : facilite la libération de neurotransmetteur
- Sérotonine : inhibe la libération de neurotransmetteur
Quels sont 2 courants importants pour le CPG?
INaP par le NaV 1.6/1.1 (dépolarisation)
IM par le Kv 7.2 (hyperpolarisation)
Comment calcule-t-on la phase?
p = D/P
