Cours 8 - Méthode d'investigation chez l'animal et l'être humain Flashcards
1
Q
Méthodes chez l’animal: 6 méthodes
A
- Histologie
- Électrophysiologie
- Études de lésions
- Études comportementales et pharmacologiques
- Études génétiques
- Études optogénétiques
2
Q
Histologie
A
- Étude des tissus via la méthode de coloration
- Aussi utilisé chez l’être humain post-mortem ou lors de biopsie
3
Q
Méthode de coloration
A
- Méthode Golgi
- Méthode de Nissl
4
Q
Méthode de Golgi
A
- Colorisation des corps cellulaires et arborisation dendritique (prolongement)
- Solution d’argent
5
Q
Méthode de Nissl
A
- Colorisation des corps cellulaires seulement
- Violet de Crésyl; Bleu de méthylène
6
Q
Électrophysiologie
A
Étude des phénomènes électriques dans les tissus/cellules d’un organisme vivant
7
Q
2 moyens d’électrophysiologie (comment on procède?)
A
- Enregistrement par des microélectrodes de la variation du potentiel électrique (émise par un ou plusieurs neurones)
- Auto-stimulation électrique
8
Q
Avantages de l’électrophysiologie
A
Résolution spatiale excellente mais limitée aux neurones ciblés, résolution temporelle excellente (précis)
9
Q
Limites de l’électrophysiologie
A
- Onéreux
- Faible accessibilité (longue procédure)
- Méthode invasive (l’animal doit être anesthésié)
10
Q
Études de lésion
A
Méthode que les chercheurs utilisent pour moduler un comportement pour proposer qu’une région est engagée dans une fonction spécifique à la suite d’une lésion
11
Q
Lésion expérimentale chez l’animal
A
- L’étendue d’une lésion (chimique, anatomique) est contrôlée, ce qui assure la validité de la conclusion
- L’extrapolation de l’animal à l’être humain, en respectant certaines limites
12
Q
Lésion naturelle chez l’être humain
A
- L’étendue est variable d’un individu à un autre (Ex: Accident de voiture, AVC)
- Ce qui limite la validité de la conclusion
13
Q
Études comportementales et pharmacologiques
A
- Investigation qui permettent de tester les effets de certains agents pharmacologiques (médicaments; drogues) sur le comportement
14
Q
2 méthodes d’études comportementales et pharmacologiques
A
- Elevated plus maze (EPM)
- Tâche de mémoire spatiale de Morris (1984)
15
Q
Elevated plus maze (EPM)
A
Test utilisé chez les rongeurs pour mesurer les comportements dits anxieux (modèles neuro biologiques de l’anxiété
16
Q
Tâche de mémoire spatiale de Morris (1984)
A
Études des mécanismes physiologiques dans la mémoire
17
Q
Études génétiques
A
Études en génétique moléculaire qui permettent de mieux comprendre l’effet de certains gènes et certaines variations alléliques sur le comportement
18
Q
3 types d’études génétiques
A
- Études de “knockout”
- Études transgéniques
- Études optogénétique
19
Q
Études de “knockout”
A
- Souris génétiquement modifiées
- Inactivation d’un gène
20
Q
Études trangéniques
A
- Souris génétiquement modifiées
- Ajout d’ADN étranger
- Utile au développement pour le traitement du cancer
Ex: Oncosouris prédisposées à développer le cancer - utile pour développer des traitements
21
Q
Études optogénétiques
A
- Modification génétique et utilisation de l’optique
- Méthode qui consiste à modifier génétiquement certains neurones pour les rendre sensibles à la lumière
- Active ou inhibe à distance grâce à un rayon de lumière
Ex: Commander le cerveau avec de la lumière bleue
22
Q
Méthodes d’investigation chez l’être humain: 2 méthodes
A
- Méthodes anatomiques
- Méthodes fonctionnelles
23
Q
Méthodes anatomiques
A
Permettent de voir les structures du cerveau
24
Q
Méthodes fonctionnelles
A
Permettent de voir le cerveau en action
25
Différentes méthode d'imagerie structurelles/anatomiques (4 méthodes)
1. Radiologie
2. Tomodensitométrie (ct scan)
3. Angiographie
4. Imagerie par résonance magnétique (IRM)
26
Radiologie
- Faisceau de rayons X
- Capté par une plaque photographique où s'imprime une image
- Montre les tissus osseux, mais ne permet pas de voir le cerveau
27
Utilité clinique de la radiologie
Confirmer la présence d'une fracture du crâne
28
Tomodensitométrie (CT Scan)
- Visualisation matière grise et blanche et ventricules du cerveau (1970) (Prix Nobel 1979)
29
Déroulement de la tomodensitométrie
Source de rayons X qui tourne autour de la tête et des capteurs électroniques sensibles aux rayons X situés de l'autre côté enregistrent l'information qui est ensuite reconstruite par ordinateur (création d'une image/traitement informatique pour une reconstruction 2D/3D - tranche du cerveau)
30
Utilisation clinique de la tomodensitométrie
Permet de déceler une tumeur, une hémorragie
31
Avantages de la tomodensitométrie
- Rapide
- Peu coûteux en comparaison aux autres méthodes d'imagerie cérébrale
32
Limites de la tomodensitométrie
Irradiation importante à cause des rayons X
33
Angiographie
- Injection d'un agent de contraste dans le sang pendant le CT-Scan
- Permet d'opacifier temporairement les vaisseaux sanguins
34
Angiographie: Agent de contraste
Absorbe les rayons X
35
Utilisation clinique de l'angiographie
Permet de détecter un anévrisme, une hémorragie, une tumeur hyper vascularisée
36
Imagerie par résonance magnétique (IRM) (voir diapo 14-15 pour étudier le fonctionnement)
- Donne accès à une analyse détaillée de l'organisation du cerveau sans rayons X (comparé au CT-Scan)
- Technique d'imagerie non-invasive
- Création d'image via la mise en résonance des atomes d'hydrogène
37
Avantages de l'imagerie par résonance magnétique
- Meilleure résolution que le CT-Scan et tous les plans de coupe dans 1 seule acquisition
- Utilisation en clinique, en recherche clinique et en recherche fondamentale
38
Différentes méthodes d'imagerie fonctionnelles (2 méthodes)
1. Méthodes dites directes
2. Méthodes dites indirectes
39
Différentes méthodes dites directes (3 méthodes)
1. Électroencéphalographie intracrânienne
2. Électroencéphalographie (EEG)
3. Magnétoencéphalographie
40
Qu'est ce que les méthodes dites directes mesurent?
L'activité neuronale
41
Électroencéphalographie intracrânienne
- Électrodes en surface ou implantées
- L'enregistrement intracrânien enregistre l'activité du cerveau au moyen d'électrodes en profondeur
42
Utilisation de l'électroencéphalographie intracrânienne
- Détecter avec précision un foyer épileptique
- Études fondamentales menées pendant les périodes d'attente
43
Électroencéphalographie par électroencéphalogramme (EEG)
- Mesure l'activité électrique recueillie à la surface du scalp qui reflète celle du cortex sous-jacent
- Focus sur les neurones pyramidaux
44
EEG
Variation du potentiel électrique émis par une population corticale
45
Avantages de l'électroencéphalographie
- Mesure directe de l'activité neuronale
- Résolution temporelle excellente (ms)
- Non-invasif, peut être utilisé dans diverse populations
46
Désavantages/limites de l'électroencéphalographie
- Résolution spatiale faible; chaque électrode couvre environ 3cm carré
- Difficile de connaître la localisation exacte de l'activité électrique
- Signal extrêmement faible; il doit être amplifié
- Fragile aux interférences et aux artéfacts
47
Exemple d'interférences et d'artéfacts qui fragilisent l'EEG
- Os du crâne/méninges diminuent le signal
- Clignement des paupières
- Activité cardiaque
- Autres appareils électriques dans la pièce
48
Magnétoencéphalographie (MEG)
- Enregistrement des champs magnétiques générés par les courants électriques causés par les neurones
- Similaire à l'EEG, mais ce sont les champs magnétique qui sont enregistrés
49
Magnétoencéphalogramme (MEG)
Dans une pièce isolée pour ne pas avoir d'interférence et des capteurs amplifieront le signal (capteur dans un environnement d'hélium liquide à -269 degré Celsius)
50
Rôle des neurones pyramidaux dans le MEG
ils sont modélisés comme des dipôles électriques générant un champ magnétique
51
Avantages du MEG
- Bonne résolution spatiale (meilleure que l'EEG, mais moins bonne que l'IRM)
- Excellente résolution temporelle (ms)
- Non invasif
- champs magnétiques peu déviés par le crâne
52
Désavantages/limites du MEG
- Coûts onéreux
- Beaucoup plus complexe que l'EEG (analyse, protocoles expérimentaux)
53
Différentes méthodes dites indirectes (2 méthodes)
1. Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)
2. Tomographie par émission de positron
54
Que mesurent les méthodes dites indirectes?
Le flot sanguin lui-même lié à l'activité neuronale
55
Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf)
- Mesure indirecte de l'activité neuronale (liée au débit sanguin)
- Permet, en combinaison à l'IRM (structure), de déterminer les régions sollicitées/activées lors de l'exécution d'une tâche
- 2 états sont comparés
- Extraction du signal
56
Imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf): Besoins des neurones
- Les neurones ont besoin de davantage d'oxygène et de glucose lorsqu'ils s'activent
- La vascularisation cérébrale répond à cette demande en augmentant le flux sanguin porteur de ces nutriments essentiels pour le neurone
57
Qu'est ce que mesure spécifiquement l'IRMf dans l'activité neuronale?
La consommation d'oxygène grâce à la mesure du ratio oxyhémoglobine/déoxyhémoglobine
58
Que représente le ratio oxyhémoglobine/déoxyhémoglobine?
Les changements de concentration d'oxygène dans le sang (indicative de l'activité dans le cerveau)
59
2 types d'images d'IRMf qu'on appelle superposition (voir diapo 28)
- Image anatomique
- Image fonctionnelle
60
Avantages de l'IRM et l'IRMf
- Excellente résolution spatiale (IRM = 1mm cube; IRMf = 3mm cube)
- On y voit toutes les structures du cerveau (matière grise et blanche)
- Non invasif
60
Désavantages/limites de l'IRM et l'IRMf
- Exclusion de tous ceux qui ont du métal dans le corps (Ex: prothèse en métal)
- Claustrophobie, sensibilité au bruit
- Dispendieux (disponibilité)
61
Tomographie par émission de positrons (TEP)
- Étudie la fonction et non la structure (comparé à l'IRMf)
- Injection d'un radiotramceur dans la circulation sanguine
- Visualisation d'un métabolisme cellulaire
- Mesure indirecte de l'activité neuronale
62
Qu'arrivent-ils lorsque les neurones s'activent lors du TEP?
Plus les neurones s'activent, plus ils consomment de glucose
63
Utilité clinique du TEP
Détection des tumeurs cancéreuses/du métabolisme anormal
64
Avantages du tomographie par émission de positrons
- Capable de cibler un système de neurotransmission
65
Désavantages/limites du tomographie par émission de positrons
- Faible résolution temporelle et spatiale (5-10mm cube VS IRMf
- Coût élevé et accessibilité difficile
- Très invasif et contre-indication (limite radioactivité)
- Intervalle inter-essais nécessaire
66
Méthodes de stimulation (2 méthodes)
- Stimulation cérébrale profonde
- Stimulation magnétique transcranienne
67
Stimulation cérébrale profonde (SCP)
Nécessite l'implantation chirurgicale d'un système comprenant des électrodes cérébrales et des boîtier(s) de stimulation
68
Utilisation du SCP
- Parkinson
- Trouble TCC (traumatisme cranio-cérébral??)
- Dépression
- Etc
69
Méthode d'induction (neuromodulation) et la stimulation magnétique transcrânienne (rTMS)
- Technique qui permet de modifier l'activité d'une région spécifique du cerveau pour une période très brève
70
Comment fonctionne le rTMS et la méthode d'induction (neuromodulation)?
- Un anneau de fil électrique placé à la surface du crâne émet un champ magnétique qui induit un faible courant électrique dans les régions visées du cerveau
- Ce courant peut activer les neurones (stimulation) ou les inhiber (lésion virtuelle)
71
Avantages de la méthode d'induction et de la rTMS
- Démonstration d'une relation région/fonction
- Utilisé en clinique: Tx dépression
