Neurophysiologie Flashcards
Pourquoi le cerveau est considéré comme l’un des défis des neurosciences ?
- Le cerveau ne se regénère pas (plus part du cerveau)
- Le cerveau à une barrière Hémato-encéphalique entre le sang et le cerveau = molécule pharmacologique passe au cerveau si pas toutes les propriétés de la barrière
- Le cerveau est très hétérogène (centaine de différents noyaux avec différents systèmes de neurotransmetteurs) et complexe = difficle à étudier
- Le cerveau n’est pas accessible = dans la boite cranienne, pas de biopsie possible sur tissu vivant
- Animaux manquent des caractéristiques fondamentales de l’être humain (longévité, language, intelligence, imagination, créativité, culture) = modèles d’étude très limités
Pourquoi le cerveau humain à des fonctions supérieurs ?
- La taille du cortex est plus grande soit une plus grande densité 7x plus de neurones qu’estimé chez un rongeur
- Les gyrus soit les repliments du cortex sont en plus grande quantité et permettent le stockage de plus neurones
Quels sont les parties du cerveau qui peuvent se regénérer ?
Système nerveux central (SNC) :
- Plasticité neuronal
- Remodelage des connections synaptiques ( + présent lors du développement à l’enfance / fin 25ans)
- Limité en vieillissant
Nerfs périphériques :
- Regénération dans certains cas de coupre dépend de la localisation soit aucune, partiel ou total
Qu’est-ce que représente les nerfs périphériques ?
Contiennent les corps cellulaires des neurones dans la moelle épinière et va innerver toutes les mebres du corps et les organes.
Quelles sont les parties du cerveau qui sont constamment en neurogénèse au cours de notre vie ?
Zone sous-ventriculaire (OLFACTION)
Hippocampe (MÉMOIRE) : nouveaux souvenirs
Quelle est l’unité fonctionnelle du système nerveux ?
Cellule spécialisée ayant une morphologie distincte:
Post-synaptique Pré-synaptique
Dendrites - corps cellulaire - noyau - axone( microtubule/microfilament) - terminaisons axonales
Identifier et classer selon :
- Morphologie
- Profil moléculaire
- Électrophysiologie
Quelles sont les caractéristiques de la neurotransmission du neurone ?
Sens de la transmission:
Post-synapse —> Pré-synapse
Condition saltatoire
Neurotransmission ÉLECTRIQUE :
Canaux ioniques = potentiel d‘action
Neurotransmission CHIMIQUE :
Récepteurs de neurotransmetteurs (7 passages transmembranaires)
Quel est la structure favorisant la propagation du signal électrique et quels sont ses caractéristiques ?
La gaine de myéline:
Permet d’éviter la perte d’ions et ainsi permet une meuilleur transmission et rapidité du signal
SNC
Cellules gliales = oligodendrocytes
Peut myéléniser en s’enrolant à plusieurs endroit sur axone et sur plusieurs axones différentes
Pas sur l’axone
SNA (périférique)
Cellules gliales = Shwann
Peut myéléniser en s’enroulant sur un axone d’un seule neurone
Sur l’axone
Est-ce que se sont toutes les axones qui sont myélénisés ?
Non,
Elles sont aussi séparer par:
Noeuds de Ranvier :
Espace entre la gaine de myéline ou les axones sont en contact direct avec l’environnement extracellulaire (échappement d’ions)
Quelles sont les classes de neurones ?
Afférents:
Neurones sensoriels = douleur, thermorécepteur
Amène le signal vers le système nerveux central (récepteur)
Interneurones:
Neurones de liaison = dans la moelle épinière dans la substance grise
Module le signal entre afférent et efférents
Efférents:
Neurones moteurs = mouvements
Amène le signal du système nerveux central vers le muscles (effecteur)
Quelles sont les composantes du transport axonale du neurone ?
Microtubules:
Rails pour le transport axonale
Proteines qui assurent le transport au travers de l’axone:
- Kinésine:
Transport de cargaison ANTÉROGRADE = vers l’avant soit vers les terminaisons axonales
(pré-synaptique) - Dynéine:
Transport de cargaison RÉTROGRADE = vers l’arrière soit vers le corps cellulaire
(post-synaptique)
Cargaison = proteines, vésicules, mitochondries, ARN …
Quelles sont les caractéristiques importantes du transport axonale et pourquoi ?
Demande beaucoup de dépense énergétique à notre cerveau puisqu’il doit se déplacer tout au long de l’axone pouvant aller jusqu’à 1 mètre
Pourquoi ?
Il a besoin d’être très efficace et coordonné dans le transfert de l’information
Quelles sont les caractéristiques de la synapse électrique ?
- Les potentiels d’action traversent la synapse par des JONCTIONS COMMUNICANTES ou les ions vont pénétrer par les CONNEXINS (sous-unité)
- Communication extrêmenent rapide
- Très présente:
- MUSCLES LISSES = estomac et intestin
- MUSCLES CARDIAQUES = fibres nerveuses battement cardiaque besoin d’être constant/rapide
- Peu présente:
- SNC
Le potentiel d’action résulte du _______________ .
Potentiel membranaire
Que signifie le potentiel membranaire ?
Le potentiel électrochimique de membrane de la membrane plasmique d’une cellule excitable.
Quel est le potentiel membranaire de repos et pourquoi ?
Équivaut a -70mV (canaux ionique = charge neutre = équilibre = homéostasie)
Le potentiel membranaire de repos est NÉGATIF
Du à la répartion inégale des ions de part et d’autre de la membrane:
- Les ions K+ ont de la FACILITÉ à passer la membrane semi-perméable vers l’extérieur
- Les ions CL- et Na+ ont de la DIFFICULTÉ à passer la membrane semi-perméable vers l’intérieur
- Proteine intérieur cellule qui contiennent des acides aminés de charge négative
- Pompe Na+/K+ ATPase
Donc:
Milieu extracellulaire = positif
Milieu intracellulaire = négatif
Quelles sont les caractéristiques des canaux Na+ voltage-dépendants ?
Canaux permisif à l’ENTRÉ des ions sodique dans le neurone
Comporte 2 portes (cinétique différente):
- Porte d’activation
- Ouverture enclenché au seuil lors d’un stimulus (entré Na+)
- Ouverture Rapide
- Amène dépolarisation de la membrane soit potentiel positif au neurone
- Porte d’inactivation
- Fermeture enclenché au seuil lorsque stimulus terminé
- Fermeture plus lente
- Ramène un potentiel négatif au neurone
Quelles sont les caractéristiques des canaux K+ voltage-dépendants ?
Canaux permisif à la SORTIE des ions potassique du neurone
Comporte 1 porte:
Ouverture/Fermeture a retardement déclenché au seuil
Quelle est la raison principale pour laquel le neurone est capable de grader son potentiel membranaire dans le négatif ?
Grâce à la pompe Na+/K+ ATPase
MAINTIEN les gradients chimiques à l’aide de la transformtion de l’ATP en ADP à l’intérieur et à l’extérieur de la cellule
3 ions Na+ sorte du neurone
2 ions K+ entre dans le neurone
Représente 50% à 75% de la dépense énergétique
Qu’est-ce que le potentiel gradué ?
Confinés à une petite région de la membrane
Petit changement dans le potentiel membranaire du neurone sans atteindre le seuil membranaire
Déterminant de la signalisation neuronale:
- PPSI (potentiel post-synaptique inhibiteurs)
- Polarisation du neurone (hyperpolarisation)
- Potentiel membranaire = + négatf
- Neurone gabaergique
- PPSE ( potentiel post-synaptique exicateurs)
- Dépolarisation du neurone
- Potentiel membranaire = + positif
- Neurone glutamatergique
Comment est déclenché un potentiel d’action ?
Pour émettre un potentiel d’action = PPSE potentiel membranaire + positif et dépasse le seuil membranaire
Est déterminé par la sommation temporelle et spatiale:
- Sommation temporelle
- Addition dans le temps de 2 ou plusieurs courant excitateur
- Amplitude trop faible pour atteindre le seuil seule
- (Montagne a 2 bosses)
- Sommation spatiale
- Au même moment dans le temps 2 neurones différents vont émettrent un courant excitateur
- Amplitude trop faible pour atteindre le seuil seule
- (2 Montagnes différentes)
Quelles sont les caractéristiques importantes du potentiel d’action ?
- Inversion soudaine et transitoire du potentiel de membrane
- Spécifiquement déclenchés dans les axones grâce à des canaux ioniques voltage-dépendants Na+/K+
- Obéissent à la loi du TOUT OU RIEN
Dès l’atteinte du seuil du potentiel membranaire le potentiel d’action générera toujours la meme magnétude pour un neurone donné soit même patron de polaristion/dépolarisation
Quel est le chemin suivi du potentiel d’action de la membrane d’un neurone ?
- Potentiel de Repos
- Dépolarisation
A) Ouverture Canaux Na+
B) Seuil potentiel membranaire atteint
C) + Ouverture de Canaux Na+ - Potentiel d’action limite atteint
- Repolarisation
A) Fermeture Canaux Na+
B) Ouverture Canaux K+ - Hyperpolarisation
A) Fermeture Canaux K+ - Phase Réfractaire
Neurone pas apte à regénérer un 2iem potentiel d’action - Retour potentiel de repos
Quelles sont les différences entre un potentiel GRADUÉ et un potentiel d’ACTION ?
POTENTIEL GRADUÉ. POTENTIEL D’ACTION
- Déclenché par un stimulus : - Déclenché par une sommation potentiel gradué
- Environnemental (récepteur exogène)
- Neurotransmetteur endogène ou spontané (synapse).
- Mécanisme dépendant de:
- Mécanisme dépendant de: * Canaux voltage-dépendants
- Canaux ligand-dépendants
- Modification chimiques ou physiques. - Lois Tout ou Rien:
* Une fois la membrane dépolarisée au
- Amplitude variable selon le facteur déclenchant. Seuil, l’amplitude ne dépend pas du
Facteur déclenchant - Durée variable selon le facteur déclenchant. - Durée constante pour un type neuronal +
conditions constantes - Peut s’additionner. - Ne peut s’additionner
- N’a pas de seuil. - A un seuil (15mV au dessu repos = 55mV)
- N’a pas de période réfractaire. - À une période réfractaire
- Conduit de façon décrémentielle. - Conduit sans décrément
(Amplitude diminue avec distance). (Dépolarisation amplifiée de manière
Constante en chaque point de membrane) - Peut être une :
dépolarisation (-) ou hyperpolarisation (+). - Dépolarisation uniquement (sauf réfractaire)
Qu’est-ce qu’une synapse chimique ?
Lorsque le bouton pré-synaptique d’un neurone fait synapse avec les dendrites post-synaptique d’un autre neurone.
- Les vésicules synaptiques vont transvider leur contenant:
- Neuromédiateurs
- Neurotransmetteurs
Quels sont les étapes de la neurotransmission ?
- Accumulation d’un acide aminé précurseur dans le neurone
- Métabolisation de l’acide aminé en neurotransmetteur ou neuromédiateur mature
- Accumulation du neurotransmetteurr dans les vésicules par les transporteurs vésiculaires
- Fusion des vésicules avec la membrane du bouton pré-synaptique
- Les neurotransmetteurs ou neuromédiateurs libérer dans la fente synaptique vont intéragire avec:
Peuvent intéragir avec les récepteurs post-synaptiques ou des autorécepteurs qui régulent la relâche, la synthèse et le rythme des potentiels d’action (boucle de régulation)
Ou
Peuvent être recapturer par transporteurs membranaires du neurone pré-synaptique (sujet à une inactivation métabolique) ou d’une cellule gliale
Ou
L’action du neurotransmetteur peut se terminer par diffusion hors des sites actifs dans le milieu extracellulaire
Ou
Être capturé par le neurone post-synaptique
Qu’est-ce qu’un récepteur ionotrope ?
Récepteur des neurotransmetteurs liés à des canaux ioniques
Qu’est-ce qu’un récepteur métabotrope ?
Récepteur des neurotransmetteurs couplés à des proetines G (+ adenylcyclase)
Active une des deux voies de signalisation intracellulaire :
- AMPc: conversion ATP en AMPc = rôle dnas l’activation de plusieurs gènes, perméabilité membranaire
- Phosphatidylinositol: relâche de Ca2+ du réticulum endoplasmique
Quels sont les impactes que peut avoir l’enzyme de conversion(synthèse) sur la modulation pharmacologique de la neurotransmission ?
INHIBITION
= réduction des niveaux de dopamine (neurotransmetteur) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Diminution de la transmission synaptique (signal)
EXCITATION
= augmentation des niveaux de dopamine (neurotransmetteur) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Augmentation de la transmission synaptique (signal)
Quels sont les impactes que peut avoir les précurseurs du neurotransmetteur sur la modulation pharmacologique de la neurotransmission ?
INHIBITION
= réduction de la production de neurotransmetteurs matures (dopamine) car moins de seconds messagers
Réponse neuronale: Diminution de la transmission synaptique (signal)
EXCITATION
= Augmentation de la production de neurotransmetteurs matures (dopamine) car plus de seconds messagers
Réponse neuronale: Augmentation de la transmission synaptique (signal)
Quels sont les impactes que peut avoir l’enzyme de dégradation sur la modulation pharmacologique de la neurotransmission ?
INHIBITION
= Augmentation de dopamine (neurotransmetteurs) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Augmentation de la transmission synaptique (signal)
EXCITATION
= Réduction de dopamine (neurotransmetteurs) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Réduction de la transmission synaptique (signal)
Quels sont les impactes que peut avoir la recapture des neurotransmetteurs sur la modulation pharmacologique de la neurotransmission ?
INHIBITION
= Augmentation du neurotransmetteur (dopamine) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Augmentation de la transmission synaptique
EXCITATION
= Diminution du neurotransmetteur (dopamine) dans le bouton pré-synaptique
Réponse neuronale: Diminution de la transmission synaptique
Quels sont les impactes que peut avoir la libération de neurotransmetteurs sur la modulation pharmacologique de la neurotransmission ?
INHIBITION
= Diminution de neurotransmetteurs dans la fente synaptique
Réponse neuronale: Diminution de la transmission synaptique
EXCITATION
= Augmentation de neurotransmetteurs dans la fente synaptique
Réponse neuronale: Augmentation de la transmission synaptique