olfaction Flashcards
Où sont situés les récepteurs?
cavité nasale
3 choses que l’olfaction influence
comportement alimentaire
interaction sociales
repoduction
Les phéromones influencent quoi? Donner un exemple.
le moment de l’ovulation, par exemple la synchronisation du cycle menstruel chez des femmes qui sont très souvent ensemble
L’olfaction permet quoi spécifiquement dans le comportement mère-enfant?
Les 2 se reconnaissent (reconnaissance réciproque) : variations dans la fréquence des mouvements de succion en réponse à l’odeur maternelle chez les bébés de seulement 6 semaines. La mère peut aussi discriminer l’odeur de son enfant.
Organisation du système olfactif en grosses lignes
(similarités avec autres systèmes sensoriels)
stimulus → récepteurs → projection vers un centre relais (bulbe olfactif) → centres supérieurs
5 choses à propos de l’organisation du système olfactif qui le distingue des autres systèmes sensoriels.
1 - pas de sous-modalité (ex. forme, mouvement ou direction comme le système visuel) =VOIT OU NON
2 - pas de relai thalamique
3 - aboutit dans le cortex piriforme (archicortex à 3 couches) au lieu du néocortex (6 couches)
4 - on ne sait pas encore s’il y a une carte corticale topographique
5 - pas de relation entre la perception d’un stimulus et ses caractéristiques physiques (ex. la longueur d’onde détermine la couleur dans le système visuel)
Différence entre cortex piriforme et néocortex.
cortex piriforme : archicortex à 3 couches
néocortex : 6 couches
La plupart des odeurs naturelles (dans la vie de tous les jours) sont… Qu’est-ce que ça implique?
Un mélange de plusieurs molécules odorantes qui sont captées dans une perception globale (ex. vin, parfum). Ça implique qu’il y a beaucoup de variabilité interindividuelle
C’est quoi la concentration seuil d’identification des odorants?
c’est la concentration de molécules odorantes qu’on doit avoir pour détecter l’odeur
- varie dans des proportions allant que 1 à 100 000 000
V ou F. Les odeurs peuvent changer selon leur concentration.
v
De quoi dépend la concentration seuil d’identification des odorants? (3)
propriétés physiques des molécules (L ou D) tels que:
solubilité dans les lipides
pression de vapeur
V ou F. Il y a beaucoup de variabilité interindividuelle pour la concentration seuil d’identification des odorants.
F. La variabilité est surtout entre les différentes odeurs, mais aussi un peu de variabilité interindividuelle
Comment se nomme le système sensoriel associé à la sensibilité aux phéromones?
système vomeronasal
Nombre d’odeurs communes
7
Définition anosmie.
déficit chimiosensoriel caractérisé par une incapacité à identifier des odeurs de façon reproductible souvent limitée à 1 seul odorant
- souvent associé à un odorant en particulier (ex. 1 personne sur 1000 environ ne perçoit pas l’odeur du butyl-mercaptan = odeur de la moufette)
- peut être congénitale ou acquise (après inflammation ou infection des sinus, maladies ou traumatismes craniens)
Quelle cause naturelle fait diminuer la capacité à détecter des odeurs?
l’âge
Quelles causes non-naturelles peuvent accompagner la diminution ou la distorsion de l’olfaction?
troubles de l’alimentation
diabète
maladie d’Alzheimer et de Parkinson (la diminution olfactive figure souvent dans les premiers symptômes)
prise de certains médicaments
Description des récepteurs (neurones) olfactifs (2).
- neurones bipolaires avec axone de petit calibre non myélinisé projetant au bulbe olfactif
Spécialisation du côté apical des récepteurs (neurones) olfactifs.
leur surface apical porte un prolongement qui se renfle en 1 bouton olfactif
le bouton olfactif est prolongé par des microvillosités, les cils olfactifs qui « flottent » dans l’espace où les odorants arrivent et sont situés dans une épaisse couche de mucus
Dans quoi baignent les cils olfactifs? C’est situé où?
dans une épaisse couche de mucus, du côté apical, donc où les odorants arrivent
Par quoi est produit le mucus du côté apical?
Qu’est-ce qu’il controle?
glandes de Bowman
controle le milieu ionique des cils olfactifs
L’épithélium olfactif est composé de quoi?
neurones récepteurs
cellules de soutien
cellules basales (genre de cellules souches)
De quoi est composée la muqueuse nasale?
couche de mucus du côté apical
- épithélium fonctionnel
Types d’épithélium de la muqueuse nasale.
épithélium olfactif
épithélium respiratoire (humidifie l’air et protège de l’irritation et l’infection)
les 2 sont répartis environ moitié-moitié
Défenses (2) de l’épithélium olfactif
1 - immunoglobines présentes dans le mucus qui agissent contre les antigènes
2 - cellules de soutien qui dégradent un grand nombre de substances organiques
Comment l’épithélium olfactif peut se regénérer?
grâce à la présence au sein des cellules basales de cellules souches qui se divisent pour donner naissance à de nouveaux neurones récepteurs
Chez les rongeurs, le renouvellement des neurones récepteurs olfactifs se fait à quelle fréquence?
renouvellement total à toutes les 6-8 semaines
Chez les rongeurs, qu’est-ce qui permet la reconnexion des nouveaux neurones récepteurs dans le cerveau?
Un système complexe de molécules de guidage axonal
Quel type d’expérience on peut faire pour voir où se trouvent les récepteurs dans un neurone olfactif?
on enregistre le courant dans le corps cellulaire du neurone (donc déflexion vers le bas et non vers le haut, car on n’enregistre pas les PA)
on voit donc que c’est seulement lorsque les odorants sont captés par les « cils » olfactifs qu’un courant est enregistré dans le neurone
DONC, lorsque odorant est au niveau des cils = réponse importante
lorsque loin des cils (stimulation du corps cellulaire) = faible réponse
Les récepteurs olfactifs appartiennent à quelle famille de récepteur?
récepteurs associés aux protéines G
Qu’est-ce qui caractérise les récepteurs associés aux protéines G? (2)
- ils ont 7 domaines transmembranaires hydrophobes
- capacité d’interagir avec les protéines G sur l’extrémité carboxylée du domaine cytoplasmique
- des sites potentiels de liaison sur leur domaine extracellulaire
V ou F. La famille des récepteurs olfactifs présentent une forte variabilité.
V, surtout dans les domaines transmembranaires
Quels chromosomes humains ne possèdent pas de gènes codant pour les récepteurs olfactifs?
20, 22 et Y
À quoi est dû la capacité de détecter un large éventail d’odeurs?
à la diversité moléculaire des récepteurs olfactifs
Placez en ordre croissant les espèces suivantes selon le nombre de gènes codant pour des récepteurs olfactifs : Humain, C. elegans, drosophile, souris.
plus petit au plus grand :
1 - drosophile
2 - humain
3 - C. elegans
4 - souris
Quel % de gènes codant pour des récepteurs olfactifs ne sont pas transcrits chez la souris?
Quel % de gènes codant pour des récepteurs olfactifs ne sont pas transcrits chez l’humain?
souris = 15-20 %
humain = 60%
V ou F. L’expérience parentale par rapport à un certain odorant peut être transmise à la descendance. Expliquez.
V. La descendance sera alors plus sensible à cet odorant, car la voie du récepteur de l’odorant serait « augmentée »
La transduction olfactive se fait dans…
les cils olfactifs
V ou F. Les odorants n’ont pas de récepteurs spécifiques sur les cils olfactifs.
f
- ils se lient à des récepteurs spécifiques sur la surface externe des cils
2 types de liaison de l’odorant à son récepteur.
directe : l’odorant se lie directement à son récepteur
indirecte : se fait par l’intermédiaire de protéines du mucus qui fixent la molécule odorante et la transportent jusqu’au récepteur
2 voies impliquant des seconds messagers pour la transduction des signaux olfactifs
production d’AMPc
- production d’inositol triphosphate (IP3)
Les voies qui impliquent des seconds messagers pour la transduction des signaux olfactifs agissent sur quoi en fin de compte?
sur des canaux ioniques
Qu’est-ce qui détermine quel messager secondaire sera utilisé pour la transduction des signaux olfactifs?
les caractères propres de chaque odorant
Les odeurs fruitées activent principalement une voie qui utilise quel second messager?
Les odeurs putrides activent principalement une voie qui utilise quel second messager?
fruitées = AMPc
putrides = IP3
Le potentiel d’inversion des neurones récepteurs olfactifs est de combien?
environ - 30 mV
Étapes de la la transduction des signaux olfactifs impliquant l’AMPc.
1 - une molécule d’odorant se lie à son récepteur (couplé à une protéine G)
2 - le complexe récepteur-odorant active une protéine G, elle va donc se combiner avec une molécule de GTP en enlevant son GDP
3 - la protéine G active se dissocie de sa sous-unité α (c’est elle qui est liée au GTP)
4 - la sous-unité α va activer une adényl cyclase
5 - l’adényl cyclase active utilise un ATP pour produire un AMPc
6 - l’AMPc va activer (ouvrir) les canaux Na+/Ca2+
7 - les canaux Na+/Ca2+ ouvert laissent entrer des ions positifs, ce qui donne naissance à un potentiel générateur
8 - le Ca2+ va en plus se lier à des canaux Cl- qui vont s’ouvrir et laisser sortir du Cl-, ce qui augmente la dépolarisation de la cellule
Étapes de la la transduction des signaux olfactifs impliquant l’IP3.
1 - une molécule d’odorant se lie à son récepteur (couplé à une protéine G)
2 - le complexe récepteur-odorant active une protéine G
3 - la protéine G activée va se dissocier complètement du récepteur et va activer une phospholipase C
4 - la phospholipase C activée va provoquer la formation d’IP3 (un diacylglycérol reste dans la membrane)
5 - l’IP3 va activer les canaux Ca2+, ce qui les ouvre
6 - le Ca2+ entre dans la cellule par ses canaux, et va aller ouvrir des canaux Cl-
7 - les canaux Cl- ouverts vont laisser sortir du Cl-, ce qui augmente la dépolarisation de la cellule
Comment les neurones récepteurs olfactifs s’adaptent à une odeur?
Ils vont réduire leur fréquence de décharge en présence d’une odeur persistante, ça veut dire qu’il y a une baisse de la capacité de discriminer des odeurs au cours d’inhalations répétées
Chez l’humain, quelles sont les conditions pour que les neurones récepteurs olfactifs s’adaptent à une odeur? Pourquoi?
les stimuli doivent être espacés que de 1 à 3 minutes
parce que la durée de récupération apparaît nécessaire pour que les mécanismes de transduction retrouvent leur niveau de base
Les récepteurs olfactifs sont sensibles à quels types de stimulus?
- des odorants différents
- des changements de concentration du même odorant
ca entraine des modifications de latence et de la durée de la réponse et/ou de la fréquence de décharge des neurones individuels.
Nombre de gènes codants pour des récepteurs olfactifs
1000 à 2000
Nombre d’odeurs distinctes que le système peut distinguer
environ 2000
V ou F. Des odeurs différentes activent des sous-ensembles de neurones olfactifs spatialement distincts. Expliquer.
V. Les ARNm des gènes codants pour des récepteurs olfactifs distincts se trouvent dans des sous-ensembles de neurones olfactifs situés bilatéralement dans des isolats symétriques de l’épithélium olfactif
V ou F. Un neurone olfactif peut exprimer plusieurs gènes codants pour des récepteurs olfactifs différents.
F. Un neurone n’exprime qu’un seul ou un nombre restreint
V ou F. Un neurone olfactif peut être activé par plus d’un odorant.
v
À la sortie de l’épithélium olfactif, les fibres réceptrices se réunissent en quoi?
en une multitude de faisceaux qui constituent le nerf olfactif
Le nerf olfactif gagne quelle structure en premier?
bulbe olfactif
Qu’est-ce qui caractérise le bulbe olfactif?
présence de glomérules
Qu’est-ce qu’un glomérule olfactif?
Dans un glomérule olfactif, on retrouve quoi?
structure sphérique superficielle qui reçoit les fibres olfactives primaires
on retrouve:
les fibres olfactives primaires (axones) de neurones récepteurs contactent les dendrites apicaux des cellules mitrales et des cellules touffues (principaix neurones de relais du bulbe olfactif)
Principaux neurones de relais du bulbe olfactif
cellules mitrales et cellules touffues
V ou F. Dans un glomérule olfactif, il y a davantage de cellules mitrales que de fibres réceptrices olfactives.
F, c’est le contraire (environ 25 000 fibres réceptrices pour 25 cellule mitrales chez la souris)
Types cellulaires dans le bulbe olfactif
cellules à panache
cellules périglomérulaires
cellules granulaires
Rôle des cellules granulaires
interneurones GABAergiques (inhibiteur)
fait des contacts dendro-dendritiques avec les dendrites des cellules mitrales et des cellules touffues
pour affiner la sélectivité chimique
Pourquoi la taille du bulbe olfactif est proportionnelle aux capacités olfactives de l’espèce?
parce qu’il y a un premier traitement de l’information dans le bulbe
Par ex. le bulbe est de 10cm2 chez un homme de 70kg et de 20cm2 chez un chat de 3kg.
Qu’est-ce qui permet d’augmenter le ratio signal-bruit dans le bulbe olfactif?
le fait que chaque glomérule reçoit de l’information seulement de cellules réceptrices exprimant un récepteur particulier
2 hypothèses du codage de l’information olfactive
1 - ligne dédiée
2 - modèle computationnel
Hypothèse du codage de l’information olfactive par ligne dédiée.
chaque odeur a un ensemble particulier de récepteurs qui utilisent chacun une voie privée pour transmettre l’information au cerveau (ex. dans la vision un cône qui détecte le vert a une ligne dédiée jusqu’au cerveau)
Hypothèse du codage de l’information olfactive par modèle computationnel.
suppose que l’identité d’une odeur est calculée au niveau central en comparant et en combinant les motifs d’activité des récepteurs olfactifs
Quelle hypothèse pour le codage de l’information olfactive est la bonne?
un mélange des 2
Types de cellules olfactives qui relaient l’information vers les régions cérébrales.
cellules mitrales
- cellules touffues
Le pédoncule olfactif latéral est composé de quoi?
des axones des cellules mitrales et des cellules touffues
Principale cible du cortex pour les cellules olfactives.
cortex piriforme=
cortex archicortex à 3 couches
Cibles du cerveau qui influence les comportements cognitifs
Cibles du cerveau qui influence les comportements émotionnels.
Cibles du cerveau qui influence les comportements homéostasiques.
cognitif = néocortex, hippocampe, thalamus
Émotionnel = amygdale
Homéostasiques = hypothalamus
