Plasticité synaptique, Mémoire, hippocampe Flashcards

1
Q

Que sont l’apprentissage, la mémoire et l’oubli?

A

Apprentissage: Acquisition d’une nouvelle information

Mémoire: Acquisition de nouvelles connaissances que l’on peut retrouver dans le temps

Oubli: Processus par lequel les informations enregistrées se perdent avec le temps

Certaines M peuvent être combinées en même t, ex un fact peut déclencher une M émotionnelle

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2
Q

Quelle est la fonction de la plasticité à long terme?

A

Base cellulaire de la mémoire

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3
Q

Quel est le système de l’apprentissage implicite (procédurale) de l’aplysie?

A

Une légère stimulation tactile du siphon (un pinceau) entraîne une contraction du siphon et un retrait de la branchie sous les replis du manteau
Après un choc électrique sur la queue (stimulus nocif) l’aplysie répond à une stimulation tactile du siphon par une amplification du retrait de la branchie.
- La durée de la sensibilisation est fonction des nombre de chocs reçus
- 4 trains de chocs électriques: sensibilisation à long terme

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4
Q

Quel est le circuit nerveux de la sensibilisation de l’aplysie?

A

Le phénomène de sensibilisation est due à l’augmentation de l’efficacité synaptique au niveau des synapses entre les neurones sensoriels et moteurs induite par l’action des neurones sérotoninergiques sur les neurones sensoriels

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5
Q

Quels sont les mécanismes impliqués dans la sensibilisation de l’aplysie?

A
  1. Depolarisation du neurone sensoriel et entrée de Ca2+
  2. 5-HT libéré en réponse à un choc sur la queue provoque l’activation de l’adénylate cyclase (AC via une protéine G) dans la terminaison axonale du neurone sensoriel
  3. L’AMPc est produit et active une protéine kinase A. La PKA phosphoryle un canal K+ qui se ferme et a une activité réduite. Ceci aura pour conséquence un allongement de la durée du PA et donc un influx calcique et une exocytose amplifiée
    En même t ya un phénomène post syn qui se passe
    Ya LTP, kinases phospho des R pour en mettre + à la memb
    Si on fait souvent stim tactile et choc, ya activation génomique qui prod kinases et + récept phospho qui sont mis à memb
    ya activation de prot G qui activent la PLC qui prod IP3 et réserve de Ca2+ du RE est relâché donc ya + de Ca2+ post syn
    Pour avoir LTP, ça dépend du Ca2+ post syn donc en post syn on prod + de récept pour pouvoir maintenir cette plasticité
    la fin, ya + de récept AMPA à la memb donc un simple stim tactile, ya + de récept activés donc la rép est + grand pour un même stim, le neurone est + excitable
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6
Q

Quels sont les rôles de l’AMPc, la PKA et les AMPAR dans la sensibilisation?

A

Motoneurone: Augmentation EPSP du au AMPc (analog de AMPc)
Motoneurone: Augmentation EPSP du a l’activation de PKA (forskolin)
Pot causés par glut (AMPA) sont activés par 5HT et si bloque AMPAR, rép sont + petites, ya pas la rép à long terme donc AMPAR sont imp pour sensibilisation par 5HT

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7
Q

Quels sont les changements à long-terme dans la sensibilisation chez l’Aplysie?

A
  • Aplysie Normale = Un neurone sensoriel donne 1300 terminaisons d’axone.
  • Aplysie après sensibilisation = 2800 terminaisons
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8
Q

L’hippocampe sert à quoi?

A
  • Sa lésion perturbe la mémoire et la mémorisation
  • Siège de changements synaptiques après Apprentissages
  • Une augmentation de l’efficacité des synapses excitatrices a lieu aprés apprentissages
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9
Q

Quelle est l’anatomie de l’hippocampe?

A

Hippo reçoit info de cortex et passe dans les CA4 ->1
Les fibre perforantes viennent du cortex enthorhinal, ya cell granuleuses dans gyrus dentelé qui connectent sur CA3 par les fibres moussues dans CA3 ya les cell pyramidales qui leur axones connectent sur les cell pyramidales dans CA1 par les collatérales de Schaffer
on peut enregistrer activité syn à +ieurs régions dans l’hippo
On peut avoir une rép de plasticité syn dans les cell pyramidales de CA1 en stim les collatérales de Schaffer, si on veut voir la rép en CA3, il faut stim les fibres moussues

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10
Q

Quelle est la voie de la mémoire?

A

On exp dequoi, ça active le circuit du néocortex, l’info va au cortex ER qui va à l’hippo et passe dans son gyrus dentelé qui syn sur CA3 qui syn sur CA1 qui syn sur subiculum qui retourne au cortex EH qui retourne au néocortex
La 2e fois qu’on exp la même chose, l’efficacité de ce circuit est augmentée, si on fait l’apprentissage, le circuit sera consolidé donc si on revit la même exp, l’exp va activer directement le circuit + fortement, le circuit a pas besoin de se faire reconstruire donc transmission syn est + forte
En plus de ces connexions, on peut avoir des connexions avec l’amygdale qui aident à une M/rép émotionnelle

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11
Q

Qu’est-ce que le conditionnement de peur?

A

Une peur conditionnée: quand un stimulus neutre est associé de façon durable à un stimulus aversif. La présentation du stimulus neutre (conditionnés) parvient alors au bout d’un certain temps à déclencher à lui seul la peur/l’anxiété
Si on fait conditionnement dans la cage, l’animal aura peur de la cage
Ya un circuit de l’hippo qui est activé, ça repart au suiculum et ya des connexions avec l’amygdale qui créent associations donc on pourra avoir la rép de peur avec juste le contexte

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12
Q

Quel est le circuit nerveux du conditionnement de la peur?

A

Stim non conditionné active thal et cortex et moelle qui activent i active et dépola du noyal lat et si ya assez de dépola il va activer le noyau central qui active expression de peur
Ya 2 régions qui doivent être activées pour avoir cette rép de peur

Stim neutre active thal et cortex qui active noyau lat mais dépola pas assez donc ya pas d’activation du noyau central donc ya pas de peur

Si on a les 2 stim en même t et à répétition, ya plasticité donc ya bcp de dépola du noyau lat donc dépola le noyau central et ya rép de peur
Si c’est fait à LT, ya + de récept AMPA à la simple donc une simple dépola active + de AMPAR donc c’est possible de dépola assez le noyau lat donc active le noyau central donc ya la rép de peur
Le conditionnement a permis de facititer l’activation

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13
Q

Quelles sont 5 méthodes comportementales pour étudier la mémoire?

A

A- Tâche d’ apprentissage spatial- La piscine de Morris

  • Une plate-forme est dans une piscine juste dessous la surface d’eau mais de telle sorte a ce que le rongeur ne la voit pas.
  • Durée d’ échappement (Escape latency): Le temps que cela prend pour que l’animal trouver la plate-forme
  • Longueur du trajet: La distance que le rongeur a parcourue avant de trouver la plate-forme
  • Test de mémoire: Retirer la plate-forme et voir si le rongeur s’en souvent ou était la plateforme (Quadrant T) sur un temps fixe

B- Tâche d’ apprentissage - conditionnement de peur
La durée de la réponse d’immobilisation/peur (freezing) est un indicateur de la force du souvenir

Labyrinthe en Y: Met une souris et ferme un bras donc souris ira dans l’autre bras et si on l’ouvre, la souris voudra aller dans le bras nouvellement ouvert, pcq il sait qu’il connait déjà l’autre et on mesure le t passés dans les bras
Test marche pour l’Alzheimer mais pas pour FC

Labyrinthe à bras radial: Dans chaque bras ya de la nourriture et la souris passe dans chaque bras pour manger, si souris a prob de mémoire, il ira pas dans des bras de façon coordonnée comme un après l’autre mais ira aléatoirement et peut aller +ieurs fois dans un bras

Reconnaissance d’objet: Entraînement en mettant 2 objets de diff forme, animal explore les 2 et si change 1 objet, animal passera + de t proche du nouvel objet mais pas si sa M est pas bonne

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14
Q

Quel est le rôle de l’hippocampe en mémoire?

A

Piscine de Morris: animal normal avec entraînement trouvera rapidement la plateforme
Circuits de l’hippo ont changé pour aider la rép (aug efficacité de syn aug performance)

Hippo lésée, aura pas d’apprentissage d’où est la plateforme

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15
Q

L’induction de LTP requiert quoi?

A

L’induction de la LTP requiert les récepteurs NMDA
L’antagoniste du récepteur NMDA empêche l’induction de la LTP dans la région CA1 de l’hippocampe
Si bloque NMDAR, après apprentissage, souris a pas aquis M pour savoir ou est la plateforme, distingue pas les quadrants

L’induction de la LTP requiert les récepteurs AMPA
Un antagoniste compétitif des récepteurs AMPA, bloque l’induction et l’expression de la LTP
Les récepteurs AMPA sont importants dans l’induction et l’expression de la LTP.
Le conditionnement à la peur induit l’insertion de récepteurs AMPA GluA1 dans les épines et on peut marquer ceux de l’amygdale en N-term
Empêcher le trafficking des récepteurs AMPA (tag le C-term donc ya pas de DTM) altère le conditionnement à la peur
Avec C-term tag ya moins de freezing pcq la LTP est bloquée pcq le traficking de AMPAR dans la memb est empêchée
Si on bloque les GluR3 ya freezing normale donc GluR3 est pas nécessaire pour la LTP mais la GluR1 est nécessaire et si ya pas de LTP ya pas de M

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16
Q

Quel est le lien entre le NMDAR et la formation de la mémoire?

A

Tous les récepteurs NMDA contiennent la sous-unité GluN1
Pas de réponse d’LTP dans la région CA1 chez la souris CA1KO
LTP peut être faite dans gyrus pcq KO s’est pas fait là
Prend + de t trouver la plateforme si KO
KO arrive pas à avoir formation de M, passe pas + de t dans quadrant T

17
Q

Quel est le rôle de la CaMKII dans la formation de la mémoire?

A

CaMKII KO
Prend autant de t pour trouver la plateforme quand est visible
Prend + de t pour trouver la plateforme cachée si ya pas de CaMKII
Passe pas + de t dans quadrant T si KO CamKII
CaMKII est donc imp dans le processus de la M

18
Q

Comment se fait la trans dans la MLT?

A

MAPK est activée, CREB est phsospho et active la trans de gènes tels que BDNF
• Pour assurer que des changements synaptique durant LTP, de nouvelles molécules doivent être générer- L’importance de CREB
• CREB cible un éventail de gènes (BDNF, PKMzeta)
Induction rapide nécessite pas CREB mais le maintient à long terme nécessite CREB, à long terme on perd la capacité de mémoriser ou la plateforme est, activation de CREB est donc imp pour M à LT, ya prob si bloque prot de CREB

19
Q

Qu’est-ce que la maladie d’Alzheimer?

A

Une maladie neurodégénérative qui détruit les cellules nerveuses de façon lente et progressive
Une maladie affectant la mémoire

Les lésions de la maladie d’Alzheimer:

  • Plaque senile (Sphérique, Constitué de peptide beta amyloïde (Ab42))
  • Dégénérescence neurofibrillaire (Formes de neurofilaments anormaux organises en paire de filaments en hélice, Constitué de protéine tau anormalement phosphorylée)

Les dégénérescences neurofibrillaires se développent d’abord dans la région de l’hippocampe, qui est essentiel à la mémoire et à l’apprentissage, et se propage ensuite dans l’ensemble du cerveau.
Les plaques séniles quant à elles, se propagent d’abord dans le cortex, puis atteignent l’hippocampe et enfin l’ensemble du cerveau.

20
Q

Que fait le peptide beta Amyloïde dans AD?

A

Prot précurseur d’amyloid est mutée dans maladie
prot constituée dee +ieurs domaines, domaines peuvent être coupées par des sécrétases beta, alpha, gamma
Prot imp pour les syn
Si E coupe, ya action de alpha beta soluble et un fragment intracell
Le beta sécrétase coupe et gamma sécrétase coupe de 2 façons, dépendamment de coupure, ya peptides de diff longueurs
Normalement on a AB40 mais dans Alzheimer ya débalancement de gamma sécrétase et on a plus de AB42 et ça cause la formation de plaques séniles en accumulant des dimères->trimères->tétramères d’amyloid
Dans la maladie d’Alzheimer, il existe un déséquilibre: la protéine bêta amyloïde n’est plus bien régulée et elle se retrouve en trop grande quantité et s’aggrègent entre elles sous forme de complexes insolubles qui forment la plaque sénile.

21
Q

Que fait la protéine Tau dans AD?

A
  • Dans la maladie d’Alzheimer, la protéine Tau devient anormale, elle est défectueuse et se détache des microtubules.
  • De ce fait, le squelette du neurone se dissocie car il n’est plus maintenu. De son côté, la protéine Tau anormale s’aggrège dans le neurone.
  • Sans squelette, les neurones dégénèrent et les connexions entre les neurones se perdent.
  • La protéine Tau anormale qui s’aggrège dans le neurone forme des filaments. Accumulation de ces
    filaments constituent la dégénérescence neurofibrillaire, qui provoque à terme la mort du neurone.
22
Q

Quel est le Lien entre la plasticité synaptique et la perte de mémoire dans la maladie d’Alzheimer?

A

Aβ (injectée ou causée par une mutation dans un gène) empeche la formation de LTP dans l’hippocampe

Piscine de Morris
Maladie arrive progressivement, montre ça en utilisant animaux de diff âges, si voit plateforme, peut importe âge et mutation, trouve plateforme + vite, si muté, retrouve plateforme moins vite si plateforme cachée et ceci est pire pour + âgé, même chose pour test avec quadrant
Pas d’apprentissage/M si prot est mutée (défectueuse) pcq ça affecte la LTP => si ya pas de LTP ya pas de mémoire

Muté, ya moins de formation d’épines, ya perte, ya pas de structure pour soutenir les LTP donc ya pas de maintenance des LTP donc a pas de mémoire

AB empâche kinases donc ya moins de Ca2+ donc on favorise LTD, affaiblissement de connexion syn donc à LT les neurones meurent
Voie LTP dans AD est dim, on va + vers LTD et pour avoir LTD on active kinases ou AB a un rôle ou trafic de AMPAR dim ou Tau a un rôle donc syn sont moins efficaces donc moins de M

23
Q

Quel est le lien entre la plasticité synaptique et les déficiences intelectuelles?

A

SynGAP et Shank sont mutés dans l’autisme et déficience intellectuelle
C’est des prot ‘échafaudage qui tiennent les récept à la memb post syn
ils tiennent les récept qui sont ajoutés donc si sont mutés ya moins de récept à la memb et ça affecte la transmission syn
LTP n’est pas maintenue dans mutation vue que ya rien qui tient les AMPAR à la memb
Test de mémoire: comme le test du Y, regarde ou l’animal va et le nbre de répétitions, dans l’autisme les patients ont des comportements répétitifs, une souris normale fait moins de répétitions mais une souris avec la mutation ira +ieurs fois dans le même bras
Donc la mutation dans un gène syn, ya LTP qui fctionne pas donc la mémoire fctionne pas
La plasticité des épines dendritiques est reduite lors d’une dimunition de Shank et “rescue” par un surexpression de SHANK2