Plasticité synaptique, Mémoire, hippocampe - Cours 8 Flashcards
Expliquez ce qu’est le réflexe de retrait de la branchie et du siphon chez l’aplysie
Une légère stimulation tactile du siphon (un pinceau) entraîne une contraction du siphon et un retrait de la branchie sous les replis du manteau
Qu’est-ce que la sensibilisation chez l’aplysie?
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
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
Quel est le circuit nerveux de la sensibilisation de l’aplysie?
Neurones sérotoninergiques (5-HT) de la queue activés par le choc électrique active un interneurone modulateur 5-HT qui activent plus facilement les neurones sensoriels activés par la stimulation du siphon et les neurones moteurs de la branchie activés par les neurones sensoriels
Quels sont les mécanismes de sensibilisation de l’aplysie?
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
Long-terme :
- LTP – incorporation des récepteurs AMPA
- Le neurone moteur plus excitable
Activation génomique: synthèses des nouveaux protéines par PKC via l’augmentation de calcium intracellulaire via IP3 et PLC
Quels sont les changements à long-terme dans la sensibilisation chez l’aplysie?
- Aplysie Normale = Un neurone sensoriel donne 1300 terminaisons d’axone.
- Aplysie après sensibilisation = 2800 terminaisons
Qu’est-ce que l’hippocampe?
Modèles d’apprentissages chez les vertébrés
- Sa lésion perturbe la mémoire et la mémorisation
- Siège de changements synaptiques après Apprentissages
- Une augmentation de l’efficacité des synapses excitatrices a lieu après apprentissages
Quelle est l’anatomie de l’Hippocampe?
1- Fibres perforantes provenant du cortex enthorhinal
2- Cellules granuleuses du gyrus dentelé
3- Fibres moussies
4- Cellules pyramidales de CA3
5- Collatérales de Schaffer
6- Cellules pyramidales de CA1
Quel est la voie de la mémoire?
Apprentissage (mémoire épisodique) :
Néocortex ->Cortex entorhinal -> Gyrus dentelé -> CA3 -> CA1 -> Subiculum -> Cortex entorhinal
Quand refait même expérience :
Active tout très vite sans étapes et revient au néocortex, qui active à son tour le striatum, cortex moteur/aires sensorielles
Réponse émotionnelle :
Hippocampe active amygdale
Qu’est-ce qu’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.
Quel est le circuit nerveux d’un stimulus de choc non-conditionné?
Active le circuit thalamus-amygdale et déclenche l’expression de la peur
Thalamus -> Cortex -> Amygdale -> Noyau latéral (dépolarisation) -> Noyau central ->Peur
Quel est le circuit nerveux d’un stimulus neutre?
Stimulus neutre active le circuit thalamus-amygdale mais la dépolarisation n’est pas assez forte pour activer les neurones de l’amygdale
Thalamus -> Cortex -> Pas de dépolarisation de l’amygdale
Quel est le circuit nerveux d’un stimulus de choc non-conditionné avec un stimulus neutre?
Activation simultanée des deux stimulus cause une modification de l’ éfficacité synaptique (LTP) et renforce l’activation les neurones de l’amygdale
Suite a la plasticité synaptique (LTP), le stimulus neutre en lui seul peut maintenant activer les neurones de l’amygdale et déclencher l’expression la peur
Que peuvent être des indices physiques de peur?
Freezing
Blood pressure
Hormones
Quel est le circuit nerveux d’un conditionnement de peur contextuel?
L’expression d’une peur conditionnée au contexte s’appuie sur un souvenir ancien – circuit hippocampe-amygdale
Contexte -> Hippocampe (CA1) -> Subiculum -> Amygdale -> Peur
Nommez 5 méthodes comportementales pour étudier la mémoire
1- Tâche d’apprentissage spatial - La piscine de Morris
2- Tâche d’apprentissage - conditionnement de peur
3- Tâche du labyrinthe en Y
4- Tâche du labyrinthe à bras radial
5- Tâche de reconnaissance d’objet
Expliquez la 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 à ce que le rongeur ne la voit pas
-Durée d’échappement (Escape latency) : Le temps que cela prend pour que l’animal trouve la plateforme
-Longueur du trajet : La distance que le rongeur a parcouru avant de trouver la plateforme
-Test de mémoire : Retirer la plateforme et voir si le rongeur se souvient où était la plateforme (quadrant T) sur un temps fixe
Expliquez la tâche d’apprentissage - conditionnement de peur
La durée de la réponse d’immobilisation/peur (freezing) est un indicateur de la force du souvenir
Expliquez le rôle des récepteurs NMDA dans la formation de la mémoire
Chirurgie stéréotaxique :
Utiliser un système de coordonnée pour la mise en place d’une canule dans l’hippocampe pour bloquer les récepteurs NMDA avec APV
L’APV bloque la LTP dans l’ hippocampe et réduit dramatiquement la capacité des rats à apprendre la localization de la plate-forme cachée.
Tous les récepteurs NMDA contiennent la sous-unité GluN1
Deletion de la sous-unité GluN1 sélectivement dans les cellules pyramidales de la region CA1 de l’hippocampe (souris CA1KO)
Pas de réponse d’LTP dans la région CA1 chez la souris CA1KO
Une altération dans l’acquisition de la mémoire permettant de localiser la platforme cachée est observée chez ces souris CA1KO
Expliquez le rôle des récepteurs AMPA dans la formation de la mémoire
Système viral – expression de récepteurs AMPA GluA1 dans l’amygdale
Le conditionnement à la peur induit l’insertion de récepteurs AMPA GluA1 dans les épines
Empêcher le trafficking des récepteurs AMPA altère le conditionnement à la peur
Le conditionnement à la peur est perturbé chez la souris mutant de AMPA GluA1
Expliquez le rôle des CaMKII dans la formation de la mémoire
Ca2+ /calmodulin-dependent protein kinase II (CAMKII) knock out
-Altération dans l’acquisition
de la mémoire permettant de
localiser la plate-forme
cachée
Expliquez l’importance de CREB dans la consolidation de la mémoire
- Pour assurer que des changements synaptique durant LTP, de nouvelles molécules doivent être générer- L’importance de CREB
(cAMP response element binding protein) - CREB cible un éventail de gènes (BDNF, PKMzeta)
CREB antisense :
- Trouble de la mémoire à long-terme en absence de CREB
Qu’est-ce que la maladie d’Alzheimer?
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
- Dégénérescence neurofibrillaire
Comment posons-nous un diagnostic de certitude analyse post-mortem pour la maladie d’Alzheimer?
Plaque senile :
- Sphérique
- Constitué de peptide beta amyloïde (AB42)
Dégénérescence neurofibrillaire (DNF) :
- Formes de neurofilaments anormaux organises en paire de filaments en hélice
- Constitué de protéine tau anormalement phosphorylée
Quelles sont les répercussion sur le cerveau lors de la maladie d’Alzheimer?
-Le cortex se replie, endommageant les zones impliquées dans la pensée, la planification et la mémoire
-Les ventricules se gonflent de liquide céphalo-rachidien
-L’hippocampe rétrécit sévèrement
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.
Quel est le rôle du peptide beta amyloïde (AB42) dans la maladie d’Alzheimer?
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. (Presenilin-catalytique sous-unite y secretase- mutation AD)
-Aβ empeche la formation de LTP dans l’hippocampe et promu la LTD
Quel est le rôle de la protéine tau dans la maladie d’Alzheimer?
Protéine tau anormalement phosphorylée
- 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.
