Cours 11 - Développement et maturation du système nerveux Flashcards
(43 cards)
1
Q
Croissance précoce du système nerveux
A
2
Q
Qu’est-ce que la gastrula?
A
Stade durant lequel l’embryon est un disque plat composé de 3 couches (ectoderme, mésoderme, endoderme)
Savoir en quoi l’ectoderme se transforme!!!
3
Q
Qu’est-ce que la neurulation?
A
4
Q
Que se passe t-il durant la phase 1 de la neurulation?
A
Formation de la gouttière neurale vers 2.5 semaines
La plaque neurale se remplie
5
Q
Que se passe t-il durant la phase 2 de la neurulation?
A
Formation du tube neural vers 3 semaines
Les 2 bords de la plaque neurale se fusionnent pour former le tube neural
Tout le système nerveux central se développe à partir du tube neural.
6
Q
Que se passe t-il durant la phase 3 de la neurulation?
A
Formation de la crête neurale vers 3-4 semaines
Les replis forment la crête neurale
Tout le système nerveux périphérique se développe à partir de la crête neurale.
7
Q
Qu’arrive-t-il si le tube neural ne se referme pas?
A
Conséquences: problèmes moteurs, sensoriels, contrôle des sphincters, retard mental
Prévention: bonne alimentation pendant la grossesse et prise d’acide folique avant/pendant la grossesse.
8
Q
L’extrémité rostrale du tube neural se développe en combien de vésicules?
A
- Prosencéphale (cerveau antérieur)
- Mésencéphale (cerveau médian)
- Rhombencéphale (cerveau postérieur)
9
Q
Par la suite, les vésicules primitives se subdivisent davantage.
A
10
Q
Qu’est-ce que le prosencéphale?
A
Vers 5 semaines
Contient à ce stade:
- Vésicules optiques (Deviendront nerfs optiques et rétines)
- Vésicules télencéphaliques
- Diencéphale
11
Q
Qu’arrive-t-il avec le prosencéphale après 5 semaines de grossesse?
A
Différenciation ultérieure des vésicules télencéphaliques pour former le télencéphale:
- Vésicules télencéphaliques s’agrandissent et recouvrent le diencéphale (formeront les 2 hémisphères cérébraux)
- Apparition des bulbes olfactifs (détectent les odeurs des substances chimiques et transmettent infos au cortex)
- Les cellules du télencéphale se divisent et se différencient en plusieurs structures (cortex, noyaux gris centraux, système limbique)
- Le système de matière blanche se développe, transportant les axones de- et vers- les neurones du télencéphale
12
Q
Le diencéphale se différencie en trois structures, quelles sont-elles?
A
- Thalamus
- Hypothalamus
- Épithalamus
13
Q
Qu’est-ce que le mésencéphale?
A
- Assure le passage de fibres très importantes (cortex ↔moelle épinière)
- impliqués dans les systèmes sensoriels
- Rôle dans conscience, humeur, plaisir, perception douloureuse
Composé de 2 parties principales:
- TECTUM (Dorsal) :
- Colliculi supérieurs (contrôle du mouvement des yeux)
- Colliculis inférieurs (relais important pour l’info auditive)
- TEGMENTUM (Ventral):
- Substance noire (dégénérescence, Parkinson)
- Substance rouge (contrôle du mouvement volontaire)
14
Q
Qu’est-ce que le rhombencéphale?
A
Voie importante de l’information depuis le cerveau jusqu’à la moelle et vice-versa
Rôle dans :
- traitement de l’info sensorielle
- contrôle du mouvement volontaire
- régulation du système nerveux autonome
Se subdivise en:
- Métencéphale: Pont + cervelet (partie rostrale du rhombencéphale)
- Myélencéphale: Moelle allongée (partie caudale du rhombencéphale)
15
Q
Quelles sont les extrémités des vésicules?
A
Moelle épinière:
- Canal spinal
- Contient LCR
- Corne dorsale
- Information sensorielle
- Corne ventrale
- Information motrice
16
Q
Anatomie du système nerveux précoce
A
17
Q
Tableau du développement du système nerveux précoce
A
18
Q
Quelle est l’origine des neurones durant la grossesse?
A
- Chez l’être humain, presque tous les neurones se forment de la 5e semaine au 5e mois de grossesse.
- Au début de la grossesse, il peut y avoir naissance de 250 000 neurones par minutes
- Après la naissance: on a longtemps pensé qu’aucun neurone ne se formait dans le cortex…
- Mais nouvelles études ont démontré une neurogénèse cérébelleuse et hippocampique post-natale
- À la naissance, le cerveau pèse 1/3 de son poids adulte. Le cerveau doublera de volume lors de la première année de développement
19
Q
Le développement de la structure neuronale comprend 3 phases. Quelles sont-elles?
A
- La prolifération cellulaire
- La migration cellulaire
- La différenciation cellulaire
20
Q
Qu’est-ce que la prolifération?
A
- Une cellule dans la zone ventriculaire s’étend et envoie des projections en direction de la pie-mère
- Le noyau de la cellule migre de la zone ventriculaire vers la zone marginale (jusqu’à la pie-mère): ADN de la cellule est copié
- Le noyau (qui contient maintenant 2 copies complètes de l’ADN) retourne à la zone ventriculaire
- La cellule enlève sa prolongation de la surface de la pie-mère
- La cellule se divise en deux***.
21
Q
Quelles sont les deux options de divisions (étape 5)?
A
2 options de division (clivage):
- Clivage vertical (symétrique):
- Cellule se divisent pour produire
- 2 cellules de la glie radiaire
- Clivage horizontal(asymétrique):
- Une cellule migre vers le cortex, où elle
- ne se divisera plus jamais
- Neuroblaste
- Une cellule reste dans la zone ventriculaire et continue de se diviser
- Cellule de la glie radiaire
22
Q
Qu’est-ce que la migration?
A
Neuroblaste rampe sur glie pour atteindre place prédéterminée dans le cortex
La migration se fait de la zone ventriculaire vers plaque corticale (se forme en-dessous de la zone marginale)
- Cortex est formé de 6 couches
- Neuroblastes forment la sous-plaque corticale
- Neuroblastes traversent sous plaque pour former plaque corticale (nom « temporaire » de la couche jusqu’à ce qu’elle soit formée)
- Première couche formée = 6, ensuite en ordre: 5, 4, 3, 2 et 1
- Une fois une couche formée, nouveaux neuroblastes traversent sous-plaque et couche déjà formée, puis « S’empilent ».
- Ainsi de suite jusqu’à ce que couche finale soit formée (couche 1)
- Développement « inside out »: neurones + « vieux » se retrouvent dans couches+ profondes du cortex (ex: 6) et + jeunes dans couches + superficielles
23
Q
La migration en image
A
24
Q
Quelle est l’origine des neurones corticaux?
A
- Zone ventriculaire du télencéphale dorsal: Neurones pyramidaux et astrocytes
- Zone ventriculaire du télencéphale ventral: Interneurones et olygodendrocytes
25
Qu'est-ce que la différenciation?
Processus par lequel un neuroblaste devient un neurone.
Commence lorsque neuroblaste rejoint plaque corticale
26
Qu'est-ce que le cône de croissance?
« tête chercheuse » qui guide la croissance de l’axone
Composée de:
* Lamellipodes: feuillets aplatis qui ondulent (« palmes »)
* Filipodes : prolongements des lamellipodes qui s’étirent et se contractent pour explorer l’environnement (« tentacules »)
27
Qu'est-ce que le substrat?
Le cône de croissance se déplace à travers la matrice extra-cellulaire (substrat)
Substrat = Enchevêtrement de protéines fibreuses
Lorsqu’un filopode s’accroche au substrat et étire le cône de croissance = croissance de l’axone
28
Le guidage axonal se fait selon 2 types de mécanismes. Quels sont-ils?
1. Guidage par la matrice extracellulaire
2. Attraction et répulsion chimique
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Qu'est-ce que le guidage par la matrice extracellulaire?
* Croissance seulement si matrice extracellulaire contient les bonnes protéines (permissives). Ex: Lamine (protéine permissive de la matrice extracellulaire) se lie à intégrine (molécule à la surface du cône de croissance) ce qui étire le cône de croissance et fait allonger l’axone
* Protéines répulsives auxquelles le cône ne se lie pas = « repoussent » et forment des corridors
Facilité également par processus de fasciculation (axones qui se développent ensemble se lient ensemble grâce à molécules d’adhésion)
30
Qu'est-ce que l'attraction et répulsion chimique?
Molécules chimiotropes: substances sécrétées par les cellules cibles et qui vont se diffuser dans le milieu extracellulaire environnant. Peuvent être:
* Chimioattractives: Attirer l’axone
* Chimiorépulsives: Repousser l’axone
31
Qu'est-ce que la synaptogenèse?
Quand le cône de croissance atteint sa cible, il s’aplatit pour former la synapse.
32
Que se passe-t-il durant l'élimination des cellules et des synapses?
Processus primordial pour le raffinement des fonctions cérébrales.
Se fait par:
1. Mort cellulaire (apoptose):
* Serait programmée, et donc le reflet de la génétique. Résulte d’une compétition pour les facteurs trophiques (« nourriture » pour les neurones)
1. Modification de la capacité synaptique.
* Capacité synaptique = Chaque neurone peut recevoir un nombre déterminé de synapses. Forte capacité début du développement mais décline quand neurone arrive à maturité
33
Qu'est-ce que la réorganisation synaptique?
Phénomène causé par l’activité neuronale et la transmission synaptique.
* Avant la naissance: décharge spontanée
* Après la naissance: dépend largement de l’expérience pendant l’enfance
34
Qu'est-ce que le principe de la synapse de Hebb?
Un neurone reçoit plusieurs afférences. Les afférences sont en compétition jusqu'à ce qu’une afférence soit éliminée.
« Loi de Hebb »: Neurones qui déchargent ensembles forment des circuits préférentiels = renforcement de la synapse, gagne la compétition!
« Fire together, wire together »…..sinon éliminé de la compétition!
35
Qu'est-ce que les périodes critiques?
Période développementale pendant laquelle le système nerveux est plus réactif à certaines stimulations externes (stimulations environnementales)
Ex: Période critique visuelle. Pendant période critique si un œil est privé de stimulation visuelle, le cortex strié se réarrangera. Ces conséquences peuvent être renversées au cours de la période critique. Elles seront toutefois irréversible après la fin de la période critique.
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Qu'est-ce que les agents tératogènes?
Agents pharmacologiques qui lors de leur utilisation provoquent le développement de masses cellulaires anormales durant la croissance fœtale.
Ex: Syndrome d’alcoolisme fœtal. L’alcool passe la barrière placentaire puis passe par la système sanguin de l’embryon et du fœtus. Effets peuvent toucher les traits faciaux, le système nerveux central et la croissance. Irréversibles
37
En quoi consiste le développement cérébral post-natal?
* Après la naissance 15 ans environ sont nécessaires pour que le cerveau atteigne sa taille adulte.
* La taille du cerveau augmente de près de 5 fois de la naissance à l’âge adulte, très rapidement pendant la première année de vie, puis plus lentement.
* Le cerveau du nouveau-né est donc hautement « plastique » : se modifie et se complexifie avec la mise en place d’une immense quantité de synapses après la naissance, sous l’influence conjointe de facteurs génétiques et des expériences vécues.
* À chaque minute de la vie d’un bébé, 2 millions de synapses se mettent en place. Cette vitesse diminue ensuite et la quasi-totalité des synapses est organisée vers l’âge de 15-20 ans. Il reste cependant de la plasticité chez l’homme adulte, qui continue à apprendre.
* Après la naissance, l’émission d’axones et de dendrites et l’établissement des synapses forment tout d’abord un réseau diffus qui peu à peu se précise et s’affine, par tâtonnements, essais et erreurs. Certaines synapses sont sélectionnées, consolidées et renforcées (mémorisation), d’autres se défont (les terminaisons des axones se rétractent, s’affaiblissent ou dégénèrent).
* Chez le nouveau-né, les voies de communication neuronales sont peu fonctionnelles, car elles ne sont pas encore entourées de myéline.
* La myélinisation des axones est un processus lent qui se termine au niveau du lobe préfrontal du cerveau dans les zones impliquées dans les capacités de raisonnement et de contrôle émotionnel vers l'âge de 25 ans (et même plutôt 30 ans!)
* La mise en place des synapses ne se fait pas de façon homogène dans le cerveau. Le rythme de maturation est différent selon les régions cérébrales.
* Les aires sensorielles arrivent à maturité en premier
* Le cortex préfrontal est le dernier à arriver à maturité
38
Quels sont les types de changements observables durant le vieillissement normal?
39
Quels sont les principaux changements anatomo-physiologiques?
* Diminution du poids et du volume du cerveau
* Perte de l'intégrité de la matière blanche
* Causé par la dégradation de la myéline
* Conséquence: associé à la diminution de la vitesse de traitement
* Dilatation ventriculaire
* Atrophie des gyrus
* Plaques séniles (amyloïdes)
* Petits dépôts denses de protéine bêta-amyloïde dans le liquide extra-cellulaire (entre les neurones)
* Conséquence: deviendrait toxique pour ces cellules nerveuses lorsque concentrations élevées
* Dégénérescence neurfibrillaire
* Amas de protéine Tau à l'intérieur d'un neurone
* Conséquence: Microtubule se désagrègent --\> perturbation fonctionnement neurone --\> mort neuronale
40
Quels sont les effets de ces changements sur le fonctionnement cérébral général?
* Nécessité de davantage de ressources neuronales pour bien accomplir tâche cognitive
* Réorganisation du cerveau
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Qu'est-ce que le modèle HAROLD?
**H**emispheric **A**symmetry **R**eduction in **O**lder **A**dults
• Bilatéralité des activations cérébrales chez les adultes âgés
42
Qu'est-ce que le modèle PASA?
**P**osterior-**A**nterior **S**hift with **A**ging
* ↑de l’activation du cortex préfrontal et ↓ cortex occipital
* Serait un indicateur de tentatives de compensation des difficultés cognitives
43
Qu'est-ce que la théorie du ralentissement?
Diminution de la vitesse de traitement de l’information (VTI) avec l’âge.
* Explique le déclin des performances dans de nombreux domaines de la cognition
* Du à la dégradation de la myéline
* Ralentissement à tous les niveaux : motricité, perception, cognition
