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NSC2003 - Méthodes expérimentales en neurosciences > Semaine 1 - Modèles de comportements animaux > Flashcards

Semaine 1 - Modèles de comportements animaux Flashcards

1
Q

Pourquoi utiliser un modèle animal?

A
  • Tester hypothèse(s) difficilement applicables/inapplicales/sans bénéfices chez les humains
  • Permet de comprendre fonctionnement normal et anormale du SN
  • Permet de déterminer des facteurs neurobiologiques ou génétiques ou environnementaux qui causent des symptômes de désordres neuro
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Q

Quels sont les types de validité chez les modèles animaux?

A
  • Validité d’aspect
  • Validité de construit
  • Validité étiologique
  • Validité concourante
  • Fiabilité
  • Validité prédictive
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Q

Définis validité d’aspect

A
  • Homologie du comportement animal et humain
  • C’est tenir compte des comportements de l’espèce pour étudier qqchose chez l’humain

Ex: Comportement exploratoire des rongeurs dans un nouvel environnement est homologue à la vigilance chez l’humain

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4
Q

Définis validité de construit

A

Capacité de mesurer adéquatement le construit théorique

Est-ce que ce modèle animal nous permet vraiment de bien mesurer ce qu’on veut

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5
Q

Définis validité étiologique

A

Est-ce que les études chez ces animaux sont valides chez les humains

Étiologie commune du modèle animal vs humain

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6
Q

Définis validité concourante

A

Concept que différents modèles d’expérimentation permettent d’étudier le même construit théorique

Ex: Exposition à un stress chronique léger et l’état de sévrage à une drogue addictive permettent tt les deux d’étudier l’état d’anhédonie (perte de capacité à ressentir plaisir)

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7
Q

Définis fiabilité

A
  • Constance avec laquelle on peut observe (mesurer) la variable d’intérêt
  • Repose surtout sur l’expérimentation

Ex: Manipulation précise des variables indépendantes, haut degré de reproductibilité, etc.

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8
Q

Définis validité prédictive

A

Capacité de transposer des CONCLUSIONS obtenues à partir du modèle animal à un phénomène humain

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9
Q

C’est quoi l’acronyme CCPA

A
  • Conseil canadien de protection des animaux
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10
Q

Mission du CCPA

A
  • Animaux utilisés slmnt lorsque nécessaire
  • Animaux traités le mieux possible, conforme à des normes rigoureuses et fondées sur des données scientifiques
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11
Q

Mandat du CCPA

A
  • Réduire l’utilisation des animaux en science, ainsi que toutes détresses qu’ils peuvent ressentir
  • Mise en oeuvre de normes élevées pour l’éthique animale et soins aux animaux
  • Fournir services d’évaluation, de formation et des séances d’information
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12
Q

Quelle notion est la plus importante dans la recherche avec les animaux

A

Le RESPECT
- de l’animal
- des règlements
- de ses propres limites

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13
Q

Définis la fatigue de compassion

A
  • État d’épuisement émotionnel, physique et mental
  • Dû à une exposition prolongèe à la souffrance des animaux en labo
  • Potentiel de ‘‘choisification’’ des animaux
  • jusqu’à 86% des gens l’ont à un moment donné dans leur carrière
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14
Q

Comment contrer la fatigue de compassion?

A

Favoriser la satisfaction compassionnelle

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15
Q

C’est quoi la règle des trois R?

Créée par Russell et Burch

A
  • Remplacement
  • Réduction
  • Raffinement
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16
Q

Remplacement c’est quoi

A

Si le contexte le permet, substituer, remplacer l’animal par un autre modèle
- Modèles math, informatiques
- Systèmes in vitro
- Volontaires humains
- Invertébrés

MAIS pour des expériences comportementales, ce n’est pas possible, il faut alors choisir le modèle animal le plus approprié

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17
Q

Réduction c’est quoi

A

Réduire le nombre d’animaux utilisés
- Réduire nombres d’exppérimentations
- Réduire nombre d’animaux par expérimentation
- Partager animaux
- Protocoles intra-sujet au lieu de inter-sujets

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18
Q

Raffinement c’est quoi

A

Modifications dans les méthodes d’élevage ou dans les protocoles pour réduire douleur et détresse
- Améliorer cage, environnement
- Surveiller croissance
- Manipulation régulière

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19
Q

Quel type d’animal est utilisé le plus souvent dans des études précliniques

A

Les rongeurs

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20
Q

Quelle souris est la plus utilisée pour des expériences de manipulation génétique?

A

Souris C57BL/6

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21
Q

Est-ce que la souris C57BL/6 d’aujourd’hui est la même que celle d’il y a 30 ans?

A

Non, car il y a des mutations spontanées de génération en génération, donc il y a plusieurs types de C57BL/6

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22
Q

Que dit la NIH par rapport au sexe dans l’expérimentation animale?

A

NIH déclare que les deux sexes soient inclus dans l’expérimentation, sauf en case de justification assez forte

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23
Q

Est-ce qu’il y a toujours des considérations mâle/femelle à faire

A

Dans plusieurs cas, oui il faut considérer les deux sexes, mais
- Dans certaines expériences, il n’y a pas de différence entre les mâles et les femelles (ex: ils expriment le même phénotype)

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24
Q

Quel est un avantage des animaux génétiquement modifiés?

A

Permet de comparer des animaux WT à des KO ou KI pour en tirer des conclusions
- Permet de renseigner sur le fonctionnement de récepteurs (activateurs ou inhibiteurs?), ainsi que leurs cibles

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25
Q

Quels sont les facteurs pouvant causer de la variabilité dans les résultats

A
  • Génétique
  • Environnement
  • Facteurs physiologiques (âge, sexe)
  • Protocole expérimental (durée et moments de tests)
  • Facteurs psychologiques (stress, motivation)
  • Habituation et apprentissage
  • Équipement et expérimentateur
  • Facteurs environnementaux externes (bruit, conditions de labo)
  • Contrôle de variables
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26
Q

Qu’est-ce qu’on peut mesurer avec des modèles animaux?

A
  • Douleur
  • Toxicomanie
  • Anxiété
  • Dépression
  • Coordination motrice
  • Apprentissage et mémoire
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27
Q

Tests pouvant étudier coordination motrice

A
  • Rotarod
  • Hanging wire
  • Footprint pattern (Gait analysis)
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28
Q

Explique comment le Rotarod fonctionne

A
  • Animaux placé sur cylindre qui tourne pendant 5 mins
  • Vitesse augmente graduellement
  • Mesure du temps que ça prend pour que le rongeur tombe
  • Généralement 2 essais

Possibilité de normaliser le test avec le poids de l’animal (tune la vitesse pour match le poids de l’animal)

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29
Q

Explique comment le Footprint Pattern (Gait analysis) fonctionne

A
  • Pattes enduite d’encre, puis animal marche sur papier
  • Pattes arrières vs. avant de couleurs différentes
  • Permet de mesurer: régularité des pas, distance des foulées, variations au niveau des foulées

Bref, ça permet de révéler des anomalies de la démarche et une ataxie (manque de coordination)

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30
Q

Explique comment le Hanging Wire fonctionne

A
  • Avoir rongeur sur grille métallique, puis le tourner, forçant l’animal à s’agripper
  • Mesure le temps entre début du test et qd il tombe
  • Généralement 3 essais
  • On peut aussi faire avec cable métallique

Ce test ne peut PAS être normalisé avec le poids, donc il faut toujours le tenir en compte dans les résultats. + lourd = + chances de tomber

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31
Q

Un avantage d’utiliser le test Rotarod au lieu du test du Hanging Wire

A

Test Rotarod peut être normalisé selon le poids de l’animal, PAS Hanging Wire

32
Q

Tests pouvant étudier la dépression

A
  • Test de nage forcée (Porsolt test)
  • Test de préférence au glucose
33
Q

Explique comment le test de nage forcée (Porsolt test) fonctionne

A
  • Animal placé dans contenant à moitié rempli d’eau
  • Animal très agité au début et il essaie de s’échapper
  • Plus ça progresse, plus l’animal devient immobile et arrête d’essayer
  • Mesure du temps écoulé entre le moment où l’animal et mis dans le contenant et l’atteinte de l’état d’immobilité
  • Temps plus long = moins déprimé

Antidépresseur efficace permet d’augmenter le temps

34
Q

Explique comment le test de préférence au glucose/sucrose fonctionne

A
  • Animal dans une cage avec deux bouteilles: eau vs sucrose/glucose
  • Normal = préférence pour le sucre
  • Déprimé = peu/pas de préférence
  • Mesure quantités consommées des deux types

Ce test mesure l’anhédonie = perte du désir de poursuivre une activité qui était autrefois agréable

35
Q

Tests pouvant étudier apprentissage et mémoire

A
  • Novel object recognition (NOR)
  • Labyrinthe de Barnes
36
Q

Explique comment le NOR fonctionne

A

Animal placé dans arène
1. 2 objets identiques pour 5 min
2. Retour dans sa cage (1-3h)
3. Remis dans arène où un objet a été changé (pas juste la couleur, mais aussi une nouvelle forme plus ou moins équivalente)

  • Mesure du temps passé à explorer chaque objet
  • Évalue capacité innée à distinguer nouvel objet d’un ancien

Normal: passe bcp de temps au nouvel objet
Troubles de mémoire: peu/pas de différence entre ancien et nouveau

Si index >50% (0.5) = l’animal a une préférence pour le nouvel objet

37
Q

Explique comment le labyrinthe de Barnes fonctionne

A

Animal placé dans une table circulaire percée de trous, qui est placée dans une pièces avec de repères visuels en périphérie (genre sur le mur)
- Un des trous mènent à une boîte sombre où la souris peut se cacher
- Faire un test d’habituation pour qu’il explore (ESSENTIEL)
- On peut mesurer: temps pour prendre bon trou, nombre de trous incorrects avant de trouver le bon ou longeur du chemin d’exploration

Troubles de mémoire = ne se souvient pas où est le trou avec l’habituation = plus de difficulté à trouver le bon trou

38
Q

Tests pouvant étudier la douleur

A
  • Test à la formaline
  • Test de la plaque chaude
  • Test de rétraction de la queue
39
Q

Décris le test à la formaline

A
  • Se base sur douleur INFLAMMATOIRE
  • Formaline (stimulus nociceptif) injectée sous-cutanée (1,5% à 2,5% maximum) au niveau de la patte postérieure = douleur inflammatoire
  • Test fiable et fidèle, sensible aux analgésiques
40
Q

Le test à la formaline se base sur quel(s) type(s) de douleur

A

Inflammatoire

41
Q

Après l’injection de la formaline, quels sont les deux phases qui ont lieu?

A

Après injection, il y a deux phases:
1. Phase rapide (signal local)
2. Phase tardive (implique circuits spinaux et supraspinaux)

42
Q

Comment est-ce qu’on mesure la douleur dans le test à la formaline

A

Indice de douleur selon l’échelle suivante:
- Score 0: pas de différence entre les deux pattes
- Score 1: peu/pas d’appui sur la patte (animal boite)
- Score 2: patte pas en contact du tout avec surface du plancher
- Score 3: lèchements, mordillements, secouements de la patte

À chaque 5 mins, on mesure pendant 3 mins (180s)

Puis on clacule indice de douleur à un temps spécifique:
Indice = ((T0x0)/180) + ((T1x1)/180) + ((T2x2)/180) + ((T3x3)/180

43
Q

Décris le test de la plaque chauffante

A
  • Plaque chauffée à 48-50°C = stimulus nociceptif
  • Ne cause pas de brûlures aux pattes
  • Test fiable et fidèle, sensible aux analgésiques

Toutes les 10-15 mins (selon durée d’action de la drogue qu’on désire tester:
- Déposer animal dans une cage avec plaque, puis on mesure le temps écoulé jusqu’au premier lèchement ou tentative de fuite
- Animal immédiatement retrourné dans cage (retourne sur plaque dans 10-15mins)
- Si aucune réponse au bout de 60s, animal retourne dans sa cage

44
Q

Le test de la plaque chauffante se base sur quel(s) type(s) de douleur

A

Thermique

45
Q

Décris le test de rétraction de la queue

A
  • Faisceau lumineux concentré en un point de la queue = stimulus nociceptif
  • Fiable, fidèle, sensible aux analgésiques
  • Maximum de temps d’exposition à la lumière selon intensité du faisceau = 8s
  • Un dispositif permet de mesurer latence (cmb de temps pour rétracter queue)
    1. 3 mesures de base
    2. Mesure à toutes les 10-15 mins (selon durée d’action de la drogue)
46
Q

Le test de rétraction de la queue se base sur quel(s) type(s) de douleur?

A

Thermique + réflexe spinal

47
Q

Par quelle voie est-ce qu’on injecte la drogue à étudier dans le test de rétraction de la queue

A

Voie intrathécale
(l’espace rempli de liquide entre les fines couches de tissu qui recouvrent le cerveau et la moelle épinière)

48
Q

Quels tests permettent d’étudier l’addiction

A
  • Auto-stimulation électrique intra-cérébrale
  • Conditionnement Pavlovien
  • Autoadministration intraveineuse (AAIV)
49
Q

Décris le test d’auto-stimulation électrique intra-cérébrale

A
  • 2 types d’expériences:
    1. Placer électrode dans le circuit central de la récompense (n. Raphé dans hippocampe)
    2. Placer fibre optique dans le circuit central de la récompense (n. Raphé dans hippocampe)

Puis stimulation électrique directe

Avantageux pour:
- L’étude des comportement dirigés (appetite behaviour)
- L’étude de la specificité anatomique
- Mesure quantitative de la récompense

50
Q

Quelle est la différence entre les deux types d’auto-stimulation électrique intra-cérébrale?

A

Électrode:
- Stimulation = électrique = peu spécifique
- Pulse de 0,1 msec

Fibre optique:
- Stimulation = photonique = spécifique (optogénétique)
- Pulse de 5msec

Le paramètre choisi (électrode/fibre optique) change le comportement
- Nombre de pulsation qu’il faut donner pour avoir une réponse change selon paramètre

51
Q

Dans le test d’auto-stimulation électrique intra-cérébrale, qu’est-ce que M50?

A

M50 = nombre de pulsions requises pour obtenir une réponse qui est égale à 50% du maximum

Plus M50 est petit, plus la drogue a un potentiel addictif

Ex: Maximum = 120 réponses/min -> M50 = nombre de pulsions pour obtenir 60 réponses/min

52
Q

Décris l’environnement utilisé pour le conditionnement Pavlovien (where it happens)

A

Appareil composé de 3 chambres avec signaux visuels, tactiles et/ou olfactifs distincts, séparées:
- Compartiment noir: plancher grillé
- Compartiment gris: plancher lisse (cet environnement est neutre)
- Compartiment blanc: plancher tubulaire

53
Q

Décris le déroulement de la PRÉPARATION au conditionnement Pavlovien

A

Jours 1 et 2: Habituation (TRÈS important)
- Animal a accès aux trois compartiment durant 20 min
- Diminue le stresse de l’animal

Jour 3: Test de préférence de base
- Animal a accès aux trois compartiments
- Mesure combien de temps l’animal passe dans chacun des compartiments

54
Q

Décris le déroulement de L’EXPÉRIENCE du conditionnement Pavlovien

A

Jour 4: Début de l’expérience

Jours 4, 6, 8:
- Groupe expérimental reçoit drogue
- Groupe témoin reçoit solvant
- Deux groupes confinés 30 mins dans compartiment blanc

Jours 5, 7, 9:
- Groupe expérimental reçoit solvat
- Groupe témoin reçoit solvant
- Deux groupes confinés 30 mins dans compartiment noir

Jour 10: Test de préférence finale
- IMPORTANT: Animal ne reçoit RIEN
- Déposer animal dans chambre neutre (gris), puis le laisser aller
- Mesurer le temps passé dans chacun des compartiments

55
Q

Comment est-ce qu’on détermine si l’animal a développé une préférence?

A

On calcule un score:
- Temps passé dans compartiment avec drogue à J10 - temps passé dans même compartiment à J3 (test de préférence de base)
- Plus la différence est grande, plus il y a un potentiel addictif

56
Q

Décris l’auto-administration intraveineuse (AAIV)

A

Test qui détermine le potentiel addictif en évaluant à quel point un animal fournira de l’effort physique pour obtenir sa récompense (auto-injection de drogue)

57
Q

Qu’est ce qui est utilisé comme récompense intiale (habituation au mécanisme) dans l’AAIV?

A

Un stimulus naturel: la nourriture

58
Q

Quels sont les deux programmes de renforcement utilisés dans l’AAIV?

A

Rapport fixe:
- Un nombre fixe d’appuis sur mécanisme donne une seule récompense
Ex:
- RF1 = 1 appui/1 récompense
- RF3 = 3 appuis/1 récompense
- RF10 = 10 appuis/1 récompense

Rapport progressif:
- Le nombre d’appuis nécessaire pour avoir une récompense augmente progressivement
Ex:
- 1 appui/1 récompense -> 5 appuis/1 récompense -> 10 appuis/1 récompense …

59
Q

Normalement, est-ce que les deux programmes de renforcement de l’AAIV sont-ils utilisés, ou un seul?

A

Normalement, on utilise les deux:
1. Rapport fixe au début
2. Si résultats qui démontrent un potentiel addictif (augmentation du nombre d’appuis par jour), alors on passe à rapport progressif
3. Rapport progressif: on détermine combien de fois l’animal est prêt à toucher le lévier –> on cherche le point de rupture

Point de rupture: nombre de fois max à toucher le lévier
- À ce point-ci, il n’y a plus d’augmentation du nombre de touchers par jour, il reste stable de jour en jour

60
Q

Quels tests permettent d’étudier l’anxiété?

A
  • Labyrinthe surélevé en forme de +
  • Open field
  • Réflexe du sursaut
61
Q

Quel est le modèle le plus utilisé pour mesurer l’anxiété et sur quoi est-il basé?

A

Labyrinthe surélevé en forme de +
- Basé sur: comportement spontané et le fait que les rongeurs aiment les espaces fermés

62
Q

Quels sont les avantages du test du labyrinthe surélevé en forme de + qui la rend le plus couramment utilisé pour mesurer l’anxiété?

A
  • Pas d’entraînement
  • Pas d’habituation
  • Pas de privation (eau, nourriture)
  • Simple et rapide
  • Test bidirectionnel: on peut mesurer une augmentation ou une diminution de l’anxiété
  • Pas de biais, car on ne force pas l’animal à faire qqchose
63
Q

Comment se déroule le test du labyrinthe surélevé en forme de + et qu’est-ce qu’on mesure?

A
  1. On met la souris au centre du +
  2. On mesure 2 choses pendant 5 minutes:
    - Temps passé dans chacun des bras (fermé/ouvert)
    - Nombre d’entrées

Plus il y a d’entrées/temps passé dans les bras fermés, plus l’animal est anxieux
- MAIS il faut s’assurer que la diminution du nombre d’entrées dans les bras fermés n’est pas causée par une diminution de la motricité

64
Q

Décris le test du Open Field

A

Il y a un Open Field
- Pas d’habituation,
- Pas d’entraînement
- On dépose l’animal, on observe sa trajectoire et on mesure son activité horizontale et verticale

Diminution de l’activité = anxiété???

65
Q

Le réflexe de sursaut est utilisé comme modèle de….

A

Anxiété, de peur conditionnée et d’état de stress post-traumatique

66
Q

Que comprend le circuit neuronal impliqué dans le test du réflexe de sursaut (cricuit impliqué dans le mécanisme de réflexe de sursaut)?

A
  • Neurones de la racine cochléaires (son)
  • Noyau du tronc cérébral
  • Motoneurones spinaux
67
Q

Décris les étapes du test du réflexe de sursaut

A
  1. Conditionnement
    - Light et shock électrique
  2. Testing
    - Pas de light
    - Noise
    - Il y a un sursaut normal
  3. Light + noise (pas de choc)
    - Sursaut amplifié

On mesure l’effet amplificateur de la peur sur la réponse de sursaut conditionnelle
- La différence d’amplitude entre le sursaut de bruit et le sursaut de bruit + light

68
Q

Quelle est la différence entre une substance anxiogène et anxiolytique?

A

Anxiogène: amplifie la réponse (plus gros sursaut)

Anxiolytique: atténue la réponse (plus petit sursaut)

69
Q

Quel est le réseau neuronal nécessaire à un effet amplificateur?

A

Réseau du système limbique:
- Structure principale: amygdale (lat, basolat et centrale) –> voie efférente (voie amygdalo-fugale) –> Tronc cérébral

70
Q

Décris le C. Elegans comme modèle animal

A
  • Transparent
  • Environ 1mm
  • Cycle de vie rapide et durée de vie courte
  • SN simple: 302 neurones
71
Q

De quelle manière on peut étudier le comportement chez le C. Elegans (quelles disciplines)?

A
  • Coordination motrice
  • Apprentissage et mémoire
72
Q

What is used pour étudier le mouvement chez le C. Elegans?

A
  • Microtracker
  • WormLab
  • Test de paralysie
73
Q

Explique comment fonctionne le Microtracker

A
  • Plusieurs vers sont mis dans chacun des puits afin d’évaluer leur capacité à bouger en milieu liquide
  • Test s’échelonne sur plusieurs heures

Une machine interprète les puits:
- Permet d’évaluer si certains modèles ont des problèmes de mouvement (coordination motrice)
- Permet de faire du criblage de molécules à grande échelle

74
Q

Explique comment fonctionne WormLab

A
  • Plusieurs vers sont mis sur des plates d’agar.

Prise et analyse de vidéo par logiciel WormLab
- Permet d’étudier vitesse, direction, distance parcourue, amplitude du mouvement sinusoïdal
- Permet d’étudier interactions sociales (agrégation, recherche de nourriture, accouplement)

75
Q

Explique comment fonctionne le test de paralysie

A

Environ 30 vers par boîte de pétri (3)
- Suivis, évalués quotidiennement pendant 12 jours
- Animaux = paralysés s’Ils ne parviennent pas à bouger leur corps lorsqu’ils sont touchés avec un fil de platine

Possibilité d’ajouter des composés potentiellement thérapeutiques ou nocifs dans l’agar pour étudier leur impact

76
Q

Est-ce que le C. Elegans peut être conditionné? Si oui, qu’est-ce que ça permet d’étudier?

A

Oui, ça permet d’étudier l’apprentissage et le mémoire

NSC2003 - Méthodes expérimentales en neurosciences (6 decks)

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