Neurotransmission et plasticité 2 Flashcards
En quoi consiste la notion de force synaptique?
Amplitude du potentiel postsynaptique (PPS) en répons à un PA dans le neurone présynaptique
= Poids synaptique/Force de communication
Quels sont les 3 paramètres présynaptiques et le paramètre postsynaptique qui modulent la force synaptique?
- Entrée/diffusion de Ca++ (pré)
- Nb de zones actives (pré)
- Machinerie moléculaire de fusion vésiculaire (pré)
- Nb et nature des récepteurs (post)
Quelle est la définition de la plasticité synaptique?
Changement de la force de la transmission synaptique induite par un PA (dépendant du changement d’acti électrique)
Pour quoi la plasticité synaptique est-elle importante (2)?
– Impliquée dans le développement des circuits neuronaux
(Pendant dvt du cerveau: modif de connectivité et activité des neurones)
– Corrélat cellulaire de la mémoire (traces ménisques durables)
Quelles sont les 2 dimensions en fonction desquelles la plasticité synaptiques est classée?
-
Temps:
→ Plasticité à court terme
→ Plasticité à long terme -
Espace:
→ Mécanismes pré-synaptique
→ Mécanismes post-synaptique
Qu’entraîne la plasticité à court terme?
Augmentation ou diminution de la force synaptique
→ Possible Implication dans la mémoire à court terme
Temps de la plasticité à court terme?
100ms - qques sec - moins de 10min
Qu’est-ce que la FACILITATION?
AUGMENTATION de la force synaptique à court terme
Qu’est-ce que la DÉPRESSION?
DIMINUTION de la force synaptique a court terme
Dépression/Facilitation sont des phénomènes pré ou post-synaptiques?
Largement pré-synaptiques
VRAI/FAUX: Les sommations spatiale et temporelle sont des phénomènes chimiques présynaptiques, détectables électriquement en postsynaptique
VRAI
De quoi dépend la force de la facilitation?
Dépend de intervalle de temps entre deux PA émis (fréquence)
Qu’est-ce que la facilitation?
En réponse à l’émission de PA à plusieurs reprises (2 PA sépraés par une 10aine de msec) sur un neurone présynaptique, le PPS suivant va augmenter
Facilitation = Gain d’amplitude (différence de de PPS) quand ont émet un PA (présynaptique) à haute fréquence
Qu’est-ce qui impact la réponse du PA (PPS) lors des processus de facilitation et de dépression? (2)
- “Histoire” (récente) de la synapse (via Ca(2+) et réserve de vésicule)
-
Activité présynaptique (si l’intervalle entre les PA change, l’amplitude de facilitation fluctue)
=> Paramètres de temps + nb PA
La facilitation peut-elle être différente en fonction du type de neurones?
Oui
Pour une fréquence d’émission de PA tous les 10msec, combien vaut la facilitation? (%)
30-35%
Peut-on mesurer une facilitation lors d’une période réfractaire?
NON car 1 seul PA est émis
Quel est l’effet de la facilitation pour un neurone inhibiteur?
Augmentation de PPS en réponse à une haute fréquence d’émission de PA (même chose) mas au lieu de dépolariser, il y a hyperpolarisation (PPSI)
Qu’observe-t-on au niveau de la facilitation quand on emmet un train de PA?
Au bout d’un moment, atteinte d’un plateau
= Saturation
Plus l’intervalle entre les PA est court (fréquence haute) plus la facilitation…
Augmente
Quels sont les 2 évènements de plasticité à court terme?
- Facilitation
- Dépression
Qu’est-ce qu’une synapse “naïve”?
Synapse dans laquelle il n’y a pas eu d’activité (émission de de PA) précédente, elle est donc hors période de plasticité
À quoi est dû le phénomène de facilitation?
Lorsqu’une synapse naïve libère une vésicule de NT lors d’un premier PA, au moment de l’arrivée du 2ème PA, le Ca(2+) résiduel laissé par l’émission de la vésicule se surajoute au nouveau Ca(2+) entrant venant du 2ème PA
→ Augmentation de Ca(2+) présynaptique (↑proba de libération)
→ Augmentation de l’amplitude (changement non linéaire)
→ Augmentation de nb de vésicules libérées (NT)
VRAI/FAUX: la facilitation s’applique si on a pas le temps de remettre le PA à un niveau basal
VRAI (fréquence)
Pour quelle synapse s’applique le phénomène de facilitation (caractéristique d’une synapse facilitatrice)?
Probabilité de libération faible, machinerie peu efficace à [Ca] faible
(si [Ca] élevée, grosse libération, car neuropeptides)
==> inverse de la dépression
VRAI/FAUX: On pense que la plasticité à court terme est impliquée dans les phénomènes de mémoire à court terme et mémoire de travail
VRAI
Est-ce que la facilitation est un concept uniquement valable pour les neurones excitateurs?
Non, tout aussi valable pour les neurones inhibiteurs
Qu’est-ce que la dépression?
Diminution de la libération de NT et donc de la force synaptique (= PPS) en réponse à une activité synaptique (PA) soutenue
→ Appauvrissement du pool de vésicules prêtes à fusionner lors de l’émission de 2ème PA
→ Diminution de la probabilité de libération
Est-ce que la dépression peut aussi se faire dans les synapses inhibitrices?
Oui
Concernant la dépression, est-ce qu’un observe également un plateau au bout d’une certain moment?
Oui
==> La dépression est le phénomène “miroir” de la facilitation (exact opposé)
De quoi dépend le niveau de dépression?
De la quantité de neurotransmetteurs déjà libérés
Pour quelle synapse s’applique le phénomène de dépression (caractéristique d’une synapse “dépressive”)?
Synapse avec une forte probabilité de libération (neurone très acitf)
=> Synapse efficace pour libérer des NT lors d’un PA peu importe si faibe ou haute fréquence (train de PA)!!!
VRAI/FAUX: La transmission synaptique est dépendant du nombre de vésicules présynaptiques prêtes à fusionner
VRAI
Quels sont les 2 causes impliquant une diminution du nombre de vésicules disponibles?
-> Les conditions qui font que le dépression augmente…
– Plus de dépression quand la réserve de vésicule est petite
– Plus de dépression quand la probabilité de libération est élevée
Qu’est-ce qui détermine le couplage entre l’activité électrique et la fusion vésiculaire présynaptique? (3)
- Machinerie moléculaire de fusion vésiculaire
- Présence de tampon protéique de calcium dans la terminaison présynaptique
- Quantité de canaux calciques présynaptiques
VRAI/FAUX: Une synpase facilitatrice devient dépressive si la stimulation dure trop longtemps (pas le temps de recapturer/reconstituer la réserve de NTs)
Vrai mais bon, balek, c’est pas la question
Quel est l’explication du phénomène de dépression?
- Synapse avec une forte réponse au Ca (histoire)
==> si un seul PA, réponse déjà forte -
Nb restreint de vésicules
==> si plusieurs grosses relâches au début, pas assez de NT pour continuer l’activité
==> diminue avec le temps
Est-ce que neurones peu actifs sont généralement dépressifs?
Non au contraire, ceux peu actifs sont souvents facilitateurs
Quel est le chemin de la transmission synaptique dans l’hypocampe
PA provient du cortex entorhinal
→ Girus dentelé → Neurone pyramidal CA3 (Schaffer) → Neurone pyramidal CA1 (synapse glutamatergique avec récepteurs AMPA + NMDA)
- Quelle est le déroulement + observations de l’expérience de potentialisation à long terme in vitro?
- Combien de temps les traces mnésiques peuvent-elles rester observables?
Suite un tétanus (haute stimulation très brève) puis retour à une fréquence de stimulation faible:
→ Neurone génère pendant des dizaines de minutes un potentiel excitateur bien plus élevé que d’ordinaire (Amplitude doublée de manière durable)
==> Traces mnésiques restent observable à plus long terme encore (jours)
Quelles sont les particularités du récepteur NMDA?
- Sites de liaison au glutamate
- Bloc de Mg(2+) au niveau du canal lors d’une potentiel de membrane proche du repos
Comment faire pour faire passer le Ca(+) dans NMDA (activation de NMDA)?
(mécanisme d’induction du PLT)
- Liaison au Glutamate (NT)
- Dépolarisation du neurone postsynaptique pour retirer le bloc de Mg(2+)
==> 2 évènements coïncident (suite à une stimulation à haute fréquence, tétanus)
Quel est le mécanisme de PLT (phase initiale)?
(4 étapes)
- Dépolarisation -> entrée de Ca(2+) et Na+ via AMPA et NMDA
- Activation de Calmodulin et PKC
- Phosphorylent le machinerie de la fusion des grosses vésicules contenant AMPA (≠ vésicules de NT)
- Externalisation de récepteurs AMPA (via fusion des vésicules)
Quel est le mécanisme de PLT à encore plus long terme (phase tardive)
- Ca(2+) libéré par NMDA active calmodulin
- Calmodulin active Adénylate cyclase (AC)
- AC active PKA (AMPc fait dissocier les sous-unités)
- PKA transloquée dans le noyau active CREB
- Augmentation de la transcription génétique de certains gènes responsables de la plasticité structurelle
Que se passe-t-il si on inhibe la synthèse de protéines en phase tardive de PLT?
PLT diminue
=> Retour à l’état initial (synapse)
Quel est le mécanisme de DLT?
Même principe que la PLT mais quelques différences:
- Faible augmentation du calcium (via NMDA) active des prot phosphatases
- Déphosphorylation des récepteurs AMPA (réduit la conductance)
- Internalisation des récepteurs AMPA
Comment se déroule le mécanisme de DLT dans le cervelet? (6 étapes)
- Glutamate sur recepteur métabotropique mGlur
==> G⍺q - Active Phospholipase C (PLC)
- PLC clive PIP2
- 2 seconds messagers: DAG + IP3
- Activation de PKC par DAG (directement) et IP3 (indirectement)
- Phosphorylation de substrat par PKC entraîne l’internalisation des récepteurs AMPA
Quel est le déroulement de processus de plasticité synaptique à long terme impliquant le NO (oxyde nitrique)?
(6 étapes)
- NMDA activé par Glutamate
- Entrée de Ca(2+) post-synaptique
- Ca active la NO syntase
- Production de NO (+ citrulline) à partir d’arginine
- No diffuse en rétrograde vers la synapse présynaptique + synapses voisines
- Augmentation du nb de vésicules fusionnées (changement présynaptique de prba de libération durable)
VRAI/FAUX: Plus la synapse est grosse plus le PPE sera globalement grand (car il y a plus de récepteurs à la surface)
VRAI (grande densité poste synaptique en vue microscopique)
==> Plasticité structurelle
VRAI/FAUX: Il existe une méthode pour observer le neurones en activité (vivants) de la région CA1 en observant l’hypocampe de la souris directement au niveau du crâne
VRAI
=> Imagerie des mêmes neurones au cours le la vie d’une rongeur
Quel test ultime a permis de mettre en évidence la relation entre plasticité structurelle et mémoire?
- On soumet les souris à un apprentissage moteur
→ Formation de nouvelles épines - On fait en sorte, avec le même outil, de pouvoir:
- les localiser dans le cortex moteur
- les détruire - Une fois la tâche apprise: destruction sélective des nouvelles épines
= Perte de la mémoire de cet apprentissage moteur
(on peut recommencer l’expérience)
