Brainscape's Knowledge GenomeTM

Browse over 1 million classes created by top students, professors, publishers, and experts.


See full index

NSC2003 - Méthodes expérimentales en neurosciences > Semaine 4 - Électrophysiologie > Flashcards

Semaine 4 - Électrophysiologie Flashcards

1
Q

Quels sont les deux types de gradients en électrohphysiologie?

A

Gradient de concentration
Gradient électrostatique

Ils peuvent être vers la même direction (Na) ou dans des directions opposés (Cl et K)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
2
Q

Lors du potentiel de repos d’un neurones, quels ions exercent une pression vers l’intérieur et quels ions exercent une pression vers l’extérieur?

A

Vers l’extérieur: K+
Vers l’intérieur: Na+ et Cl-

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
3
Q

Lors du potentiel de repos, que se passe-t-il au flux de potassium en raison de la pression vers l’extérieur?

A

Pression vers l’extérieur causée par gradient de concentration –> ions K+ sortent –> Création d’un gradient électrique –> ions K+ rentrent –> à un moment donné, équilibre = autant de K+ sort que rentre –> on atteint le potentiel de repos

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
4
Q

Quels canaux sont en charge du potentiel de repos?

A

Canaux potassiques

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
5
Q

Quel est le potentiel de repos d’un neurone?

A

Environ -70mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
6
Q

Quel est le potentiel d’équilibre du K+?

A

-75 mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
7
Q

Quel est le potentiel d’équilibre du Na+?

A

+55mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
8
Q

Quel est le potentiel d’équilibre de Cl-?

A

-60mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
9
Q

Quel est le potentiel de Ca2+ libre ?

A

environ +100mV

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
10
Q

Explique le processus de génération d’une PPSE (potentiel post-synaptique excitateur)

A
  1. Impulsion arrivant de la terminaison pré-synaptique provoque libération de NT
  2. NT se lient aux canaux ioniques de la terminaison post-synaptique –> Na+ pénètre dans neurone post-syn –> dépolarisation
  3. Dépolarisation = changement de potentiel membranaire post-synaptique = PPSE
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
11
Q

Explique le processus de génération d’une PPSI (potentiel post-synaptique inhibitrice)

A

1.Impulsion arrivant de la terminaison pré-synaptique provoque libération de NT
2. NT se lient aux canaux ioniques de la terminaison post-synaptique –> Cl- pénètre dans neurone post-syn –> hyperpolarisation
3. Hyperpolarisation = changement de potentiel membranaire post-synaptique = PPSI

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
12
Q

Quels sont les synonymes de potentiel d’action (PA)?

A
  • Action potential
  • Spike
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
13
Q

Quels sont les propriétés d’un PA?

A
  • Phénomène tout ou rien = atteinte d’un seuil = dépolarisation
  • Ouverture de canaux Na –> ouverture canaux K –> pic = fermeture de canaux Na –> juste avant hyperpolarisation = fermeture canaux K –> hyperpolarisation
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
14
Q

Décris le poste d’électrophysiologie (ses composantes les plus importantes)

A
  1. microélectrode
  2. Headstage = pré-amplificateur
  3. Amplificateur
  4. Oscilloscope –> visualisation sur ordinateur
How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
15
Q

Le poste de physiologie est situé dans quoi?

A

L’ensemble se trouve dans une boîte de bois (cage de Faraday)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
16
Q

Explique le concept de perfusion du poste d’électrophysiologie

A

Perfusion de la chambre d’enregistrement avec une solution isotonique d’électrolytes

Ex:
- ACSF (Artificial CerebroSpinal Fluid) = solution cérébrospinale artificielle

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
17
Q

Pourquoi est-il primordial que la perfusion se fasse avec une solution isotonique?

A

Pour éviter que les neurones explosent en raison d’une différence de concentration trop grande

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
18
Q

Décris la microélectrode utilisée dans le poste d’électrophysiologie

A

Les électrodes de verre sont remplies avec la solution isotonique d’électrolytes. Solution dépend du type de microélectrode.

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
19
Q

Quels sont les types de microélectrodes et elles sont remplies de quelle substance?

A

Enregistrement intracellulaire (sharp électrode)
- 2-3M KCl ou K-acétate

Enregistrement extracellulaire
- NaCl ou ACSE (Artificial CerebroSpinal Fluid)

Enregistrement de cellule entière (patch-clamp)
- Solution « intracellulaire »

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
20
Q

Explique à quoi sert l’étireur

A

Créer des microélectrodes
1. Mettre le capillaire
2. Chauffer
3. Étirer
4. Création d’une microélectrode

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
21
Q

À quoi sert l’électrode de simulation dans le poste d’électrophysiologie?

A

Une électrode de simulation est utilisée pour appliquer un courant électrique à un tissu ou des cellules.

But: Stimuler le neurone dans le bain qu’on a créé

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
22
Q

À quoi sert le pré-amplificateur dans le poste d’électrophysiologie? Quels sont ses input et output?

A

Pré-amplificateur = premier niveau de détection de signal

Reçoit input de 2 endroits:
- Microélectrode d’enregistrement
- Microélectrode de référence (bath electrode)

Transmet le signal (output) vers 1 endroit:
- Vers l’amplificateur

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
23
Q

Combien d’électrodes sont nécessaire pour tout enregistrement électrophysiologique?

A

DEUX électrodes:
- Électrode d’enregistrement
- Électrode de référence (bath electrode, ground electrode)

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
24
Q

À quoi sert l’électrode de référence (bath/ground electrode)?

A

Permet la comparaison entre «dans la cellule» et «dans le bain»
- Placé à l’extérieur de la cellule d’intérêt

Contribue aussi à la précision et l’amélioration du signal

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
25
Q

Avant toute manipulation électrohphysiologique, qu’est-ce qu’on observe lorsqu’on compare l’électrode d’enregistrement à l’électrode de référence?

A

Les deux électrodes sont supposés être équivalents au début (mêmes conditions)
- Si ce n’est pas le cas –> problème
- Donc on ferait un enregistrement relatif à la place

How well did you know this?
1
Not at all
2
3
4
5
Perfectly
26
Q

À quoi sert le support de pipette dans le poste d’électrophysiologie?

A

Ensemble de constituants qui permet d’établir un continuum de courant, permettant l’enregistrement:
- Pipette de verre (microélectrode) remplie de solution isotonique
- Fil d’électrode (fil d’enregistrement, en argent) baigne dans la solution (dans la microélectrode)
- Le fil d’enregistrement passe par les joints hermétiques pour faire contact avec le contact électrique
- Contact électrique est en contact avec le préamplificateur
- Continuum de courant = enregistrement

27
Q

À quoi sert le microdrive dans le poste d’électrophysiologie?

A

Positionner l’électrode dans le neurone (ou le tissu)
- Contrôlé par un micromanipulateur pour éliminer les vibrations
-

28
Q

Qu’est-ce que le micromanipulateur permet de faire?

A

Contrôle le microdrive
- Permet le positionnement précis de la microélectrode
- Grâce à des mouvements fins sur les axes X, Y, Z (mvts fins de 0,1 micromètre)
- Limite énormément les tremblements = augmentation de la précision

29
Q

À quoi servent l’amplificateur et l’interface analogue-digitale?

A

Amplificateur
- Amplifie le signal du préamplificateur
- Exécute les changements imposés par l’expérimentateur

Interface analogue-digitale
- Signal analogique de l’amplificateur est digitalisé pour l’ordinateur

30
Q

Pourquoi est-ce qu’on a 2 sources d’amplification?

A

Pré-amplification
- S’occupe du background noise
- Contrôle les petites variations

Amplification
- Amplifie le signal désiré, venant du pré-amplificateur

31
Q

À quoi sert le stimulation isolation unit dans le poste d’électrophysiologie?

A

But: Améliorer le bruit électrique, minimiser bruit de fond

Comment ça marche:
- Amplificateur stimule l’électrode via une unité électriquement isolée (stimulation isolation unit)
- Pulse créé par le stimulation isolation unit est possible grâce à la décharge d’une batterie

32
Q

À quoi sert l’oscilloscope dans le poste d’électrophysiologie?

A

Afficher le signal provenant de l’amplificateur

De nos jours, c’est fait sur ordinateur, pas oscilloscope

33
Q

À quoi sert le microscope dans le poste d’électrophysiologie?

A

Nécessaire pour placer l’électrode de stmulation et la microélectrode
- Faible grossissement pour enregistrements extracell
- Fort grossissement pour enregistrements intracell et patch-clamp

34
Q

À quoi sert l’ordinateur dans le poste d’électrophysiologie?

A

Permettent d’écrire des programmes de stimulation, d’enregistrer les réponses des neurones et d’analyser les données acquises

35
Q

À quoi sert la cage de Farady dans le poste d’électrophysiologie?

A

Isoler le poste d’électrophysiologie contre le bruit électrique de l’extérieur

36
Q

À quoi sert la table anti-vibrations (air table) dans le poste d’électrophysiologie?

A

Permet le placement des électrodes sans interférence avec les vibrations

37
Q

Quels sont les avantages d’utiliser un enregistrement in vitro?

A
  • Accès physique et visuel inégalé à des cellules individuelles, permettant des études détaillées sur les molécules et les protéines qui affectent la physiologie neuronale
  • Contrôle sur les médias d’incubation ou la solution de bain
38
Q

Quelles sont les 3 types de préparations in vitro?

A
  • Systèmes d’expression hétérologue
  • Cellules primaires isolées
  • Tranches du cerveau
39
Q

Décris les systèmes d’expression hétérologue comme type d’enregistrement in vitro

A

Utilisation de systèmes différents

Ex: Xenopus, cellules ovariennes de hamster chinois (CHO), cellules rénales embryonnaires (HEK293T)

  • Cellules faciles à transfecter pour faire exprimer la protéines d’intérêt
  • Protéine d’intérêt n’est normalement pas exprimée de manière endogène
  • Machinerie cellulaire pour le transport membranaire, l’assemblage des protéines et les modifications post-transcriptionnelles pourraient être absents
40
Q

Décris les cellules primaires isolées comme type d’enregistrement in vitro

A

Cultures de neurones dissociés à partir d’une région d’intérêt (ex: cortex, hipposcampe, moelle, etc.)
- Permet d’étudier la protéine exprimée de manière endogène
- Très bonne visibilité de la cellule pour patch-clamp et immunofluorescence

Inconvénient:
- Ne présente pas 100% la réalité, car les synapses formées en culture ne représentent pas des connexions synaptiques endogènes

41
Q

Décris les tranches de cerveau comme type d’enregistrement in vitro

A

On fait des cultures de coupes de tissus entier. Ces cultures peuvent être conservés de plusieurs heures à plusieurs semaines –> 10-15 micromètres de largeur, assez large

Avantages:
- Enregistrements intracellulaires sont plus faciles que in vivo (car tissu immobile)
- Le rôle des neurones dans un cricuit peut être étudié
- Les cultures à long terme permettent l’expression de protéines ectopiques

Inconvénients:
- Visibilité moins bonne qu’avec des cultures isolées primaires
- Les substances pharmacologiques ajoutées au bain doivent pénétrer dans le tissu
- La connectivité synaptique pourrait changer dans les cultures à long terme

42
Q

Quels sont les 3 types de techniques d’électrophysiologie?

A

Enregistrement extracellulaire

Enregistrement intracellulaire
- pipette très fine

Patch-clamp
- Ouverture intermédiaire

Différence entre les 3:
- Emplacement de la pipette
- Embout des pipettes

43
Q

L’enregistrement extracellulaire permet de mesurer quoi?

A

Les différences de potentiel sur la surface extérieur d’un neurone actif (la différence de potentiel entre le bout de la microélectrode et l’électrode de référence)

44
Q

Quel est le principal avantage et le principal inconvénient de l’enregistrement extracellulaire?

A

Avantage:
- Relativement facile à faire

Inconvénient:
- Impossible de mesurer des événements sour le seuil d’une seule cellule –> MAIS la réponse synaptique de plusieurs neurones produit des potentiels d’action de champ local mesurables

Potentiels de champs locaux = la somme de l’activité synaptique de nombreux neurones

45
Q

Quels types d’électrodes sont utilisés dans l’enregistrement extracellulaire?

A

Seulement une microélectrode extracellulaire ou plusieurs groupement d’électrodes

46
Q

Comment est-ce que la courbe de PA enregistrée extracellulairement est différente d’Une courbe normale?

A

C’est inversé, car on mesure l’extérieur
- Hyperpolarisation –> petite dépolarisation

47
Q

Explique comment fonctionne l’enregistrement intracellulaire

A

Détectent les petits changements de potentiel local causés par des événements synaptiques

Microélectrode empale le neurone

Présente une courbe inversée lorsque comparée à l’enregistrement extracellulaire

48
Q

Nomme l’avantage et les désavantages de l’enregistrement intracellulaire

A

Avnatge:
- Échange minimale de la solution de la pipette avec le cytoplasme

Désavantages:
- Difficile à réaliser avec les petits neurones
- Enregistrement en voltage imposé impossible (on a besoin de deux électrodes)

Les optent de plus en plus à changer de intracell à patch-clamp

49
Q

Explique le déroulement général d’un patch clamp

A
  1. Micropipette est approchée de la membrane plasmique du neurone
  2. Légère succion exercée à l’intérieur de la pipette entraîne la ofrmation d’un contact très étroit entre la membrane et la pipette (giga-ohm seal)
  3. Contact = Isolation électrique du morceau de membrane sous la pointe de la pipette
50
Q

Quels sont les différentes configuration d’enregistrement?

A
  • Pipette attachée à la cellule (cell attached config)
  • Cellule entière (whole-cell config)
  • Extérieur-extérieur (outside-out config)
  • Intérieur-extérieur (inside-out config)
  • Le patch perforé
51
Q

Par quelle configuration de patch-clamp est-ce qu’on doit forcément passer pour avoir une config inside-out , whole-cell et outside-out?

A

Pas la pipette attachée à la cellule (cell attached config)

  1. Pipette attachée à la cellule = possibilité d’enregistrer des courants du canal ionique dans la pipette
  2. La succion est tellement forte que si on tire dessus, on enlève un bout de la membrane et on a 2 possibilités d’enregistrement:
    - Inside-out: la partie intracell de la membrane est maintenant à l’extérieur
    - Whole-cell: continuum entre la solution de la pipette et celle dans le neurone (membrane est enlevée)

Si on est en whole-cell = possibilité de passer en outside-out
- On retire la pipette -> ça arrache une partie de la membrane et ça la brise -> extrémités intérieures du bris s’orientent vers le haut dans la pipette -> la membrane se refusionne au niveau des extrémités exétieures car la membrane est hydrophobe
- Outside-out: ce qui était à l’extérieur reste à l’extérieur

52
Q

Explique la configuration de patch perforé

A

La solution de la pipette contient un produit chimique qui provoque de petites perforation dans la membrane
- Permet une conductance ionique SANS fuite de cytoplasme

53
Q

Quel système permet de changer rapidement le milieu du bain outside-out et inside-out? Qu’est-ce que ça change spécifiquement dans chacune des config?

A

Par fast-step perfusion –> le milieu du bain est interchangeable

Outside-out:
- Changer milieu du bain = changer milieu extracellulaire

Inside-out
- Changer milieu du bain = changer milieu intracellulaire

54
Q

Quels sont les avantages et les désavantages de la config pipette attachée à la cellule?

A

Avantages:
- Facile
- Le milieu intracellulaire reste intact
- Possibilité d’enregistrer un seul canal ionique

Désavantages:
- Pas de contrôle du milieu intracellulaire
- Valeur du potentiel à la membrane n’est pas connue, car impossible de mesurer intracell

55
Q

Quels sont les avantages et les désavantages de la config cellule-entière?

A

Avantages:
- Enregistrement du voltage imposé (le contrôle du potentiel membranaire est excellente en raison de la grande ouverture de la pipette)
- Échange entre le cytoplasme et la solution de la pipette = certain contrôle de la composition du milieu intracellulaire

Désavantages:
- Échange entre cytoplasme et solutions de la pipette = perte de certains constituants intracellulaires (wash-out)

56
Q

Quelle est la règle à suivre lorsqu’on fait de l’enregistrement whole-cell?

A

Un courant positif ENTRANT dans le neurone est tracé vers le bas
- À -60 mV, les ions sodiques ENTRENT dans la cellule, donc courbe vers le bas
- À +40mV, les ions potassique SORTENT de la cellule, donc courbe vers le haut

57
Q

Quelle est la procédure étape par étape à suivre pour un enregistrement en patch-clamp?

A
  1. Tirer une pipette (3-5 MOhm de résistance) et la remplir avec la solution intracellulaire
  2. Perfusion de la chambre d’enregistrement avec de l’ACSF (T constance de ACSF)
  3. Mettre la tranche dans la chambre d’enregistrement
  4. Placer électrode de simulation
  5. Placer pipette d’enregistrement dans le ACSF dans la chambre d’enregistrement
  6. Mesures de précaution
  7. Approcher le tissu (pression positive)
  8. Positionner l’électrode à côté du neurone
  9. Approcher la membrane avec soin et regarder pour la formation d’une fossette (membrane ‘‘poussée’’ par la pipette par une pression positive)
  10. Relâcher la pression et appliquer un peu de succine = membrane s’attache
  11. Vérifier le joint giga-Ohm = membrane bloque le courant (Résistance de 4,1 giga-Ohm)
58
Q

Quelles sont les mesures de précaution à suivre dans le ptotocole de patch-clamp avant d,netamer les mesures

A
  • Appliquer une pression positive (pour s’assurer que rien ne rentre dans la pipette)
  • Vérifier si des bulles d’air obstruent la pointe de la pipette
  • Mise du potentiel à 0 mV (assure qu’il n’y ait pas de différence de potentil entre l’électrode de référence et l’électrode d’enregistrement)
59
Q

Quels sont les deux paramètres essentiels au whole-cell patch-clamp?

A

Rm = résistance de la membrane = résistance de toute la cell
Ra = résistance de l’axe = résistance à la pipette
- Fragments qui bloquent la pipette = Ra augmente

60
Q

Quel est le ratio d’or Rm/Ra dans le whole-cell?

A

Rm/Ra = 10 = on a un bon accès au milieu intracell avec notre pipette
- 9-8.5 = débattable

61
Q

Une relation linéaire entre le flux ionique en fonction du potentiel indique quoi dans un enregistrement en patch-clamp?

A

Le canal n’est pas dépendant du voltage

62
Q

Les récepteurs NMDA présentent une courbe dépendante du voltage en absence ou en présence de Mg2+?

A

Sans magnésium = courbe non-dépendante du voltage
Avec magnésium = courbe dépendante du voltage

63
Q

Que sont les événements miniatures spontanés?

A

Petites relâches de NT indépendantes du PA
- Changement de fréquence = changements pré-synaptiques
- Change d’amplitude = changements post-synaptiques

NSC2003 - Méthodes expérimentales en neurosciences (6 decks)

Brainscape helps you reach your goals faster, through stronger study habits.
© 2024 Bold Learning Solutions. Terms and Conditions