Neurotransmission et plasticité 1 Flashcards
(101 cards)
1
Q
Qu’est-ce qu’une synapse?
A
(Zone de) contact de communication établi entre deux neurones (indépendants) ou entre un neurone et une autre cellule (cell sensorielle, musculaire)
2
Q
Quels sont les deux types de synapses?
A
- Synapses électriques (GAP)
- Synapses chimiques (vésicule)
3
Q
Comment fonctionne un synapse électrique?
A
Transmission par le passage direct de petites molécules (ions, ATP…) du cytoplasme du neurone pré-synaptique au cytoplasme du neurone post-synaptique par diffusion au travers d’une jonction GAP.
4
Q
Quels sont les avantages (1) et inconvénients (3) de la communication synaptique électrique?
=> Dus aux jonctions GAP
A
Avantages:
- TRÈS rapide (direct, pas de délai)
Inconvénient:
- Peu modulable
- Pas de sélectivité
-
Amortissement/Filtrage du signal
(Déloparisation/Hyperpolarisation transmise ATTÉNUÉE)
=> PA encore plus atténué que dépolarisation
5
Q
Comment moduler une synapse électrique (pour augmenter le PA)? (2)
A
-
Phosphorylation des jonctions GAP
(↑ abilité à faire passer les ions) -
↑Nb de jonctions GAP
(↑ conduction des ions)
6
Q
Où sont généralement présentes des synapses électriques?
A
Au niveau des interneurones inhibiteurs (mais autres aussi)
7
Q
Quel type de synapse est la plus abondante?
A
Synapse chimique
8
Q
Dans quelle sens va l’info au niveau des synapses électriques?
A
Dans les 2 sens ( mais on peut quand même employer les termes de synapses pré-et post synaptique)
9
Q
Comment varie le signal entre dans une synapse chimique:
Terminaison pré-synaptique → Fente → Neurone post-synaptique?
A
Signal électrique → Message chimique (NT) → Signal électrique
10
Q
La synapse chimique a-t-elle une directionnalité unique?
Expliquer le déroulement (3)
A
Oui
- Activité électrique arrive dans neurone présynaptique
- Libération de NT (vésicule)
- NT se lie à un récepteur sur la membrane plasmique du neurone post-synaptique
11
Q
Pourquoi la localisation cellulaire des synapses est-elle importante? (2)
A
- Fonction du système nerveux
- Manière dont la cellule intègre un signal
12
Q
Comment appelle-t-on une synapse entre axone et dendrite?
Donner une exemple
A
Axo-dendritique
Neurone double-bouquet/neuroglial
13
Q
Comment appelle-t-on une synapse entre axone et corps cellulaire?
Donner une exemple
A
Axo-somatique
Neurone basket
14
Q
Comment appelle-t-on une synapse entre 2 axones?
Donner une exemple
A
Axo-axonique
Neurone chandelier
15
Q
Comment sont les synapses dans le système olfactif (dendrites libèrent les NT)?
A
Dendro-dendritiques
16
Q
Quel est l’impact d’une synapse Axo-dendritique?
A
Impact moyen ==> PPS pas régénéré
17
Q
Quel est l’impact d’une synapse Axo-somatique?
A
Impact fort, peu de filtrage dendritique
18
Q
Quel est le but d’une synapse axo-axonique?
A
But ≠ PA mais plutôt régulation du PA
19
Q
Comment marquer le segment initial de l’axone expérimentalement?
A
Utiliser AnkG fluo
20
Q
VRAI/FAUX: La diversité des neurones inhibiteurs (et leur effet) se traduit aussi par la localisation des synapses différente
A
VRAI
=> Synapses présentes à différents endroits de l’arbre dendritique
21
Q
Quels sont les 3 acteurs d’une synapse tripartite?
A
- Neurone pré-synaptique
- Neurone post-synaptique
- Astrocyte (cell gliale)
22
Q
Quel est le rôle des astrocytes sur une synapse tripartite?
A
Recapture
(régulation de la transmission synaptique + temps de présence des NT dans la fente)
=> Possèdent des transporteurs membranaires qui recaptent les NT libérés dans le fente
23
Q
Taille du diamètre d’une vésicule?
A
~20 nm
24
Q
Un neurone peut-il avoir plusieurs terminaison présynaptiques?
A
Oui (peut contacter des 100 aines d’autres cellules)
25
Quel type de synapse ont généralement des zones poste synaptique beaucoup plus épaisse?
**Synapses glutamatergiques**
-> *Post-synaptique*
26
Quelles sont les 3 conditions à la base des la définitions d'un NT?
1. Le NT **doit être présent dans le neurone présynaptique**
-> enzyme (synthèses)
-> transporteurs vésiculaire (remplissage sélectif)
2. Le NT **doit être libéré suite à un PA couplé à l'entrée de Ca(2+)**
3. Le NT doit **produire un effet sur les récepteurs post-synaptiques** (même NT, même effet)
27
**VRAI/FAUX**: **L'expression de l'enzyme qui synthétise GABA** et la présence de de **transporteurs GABA sur la membrane des vésicules** _suffisent_ pour savoir que le neurone est gabaergique
VRAI
=> Expérience pour vérifier: marquage avec anticorps
28
Comment démontrer que le NT est libéré suite à un PA? (3)
- **Électrodes** de stimulation électrique
- **Collecter le milieu** _avant_ et _après_ simulation
- **Analyser le contenu moléculaire** du milieu (observer quantité de NT)
29
Comment démontrer la présence de récepteurs post-synaptiques? (2)
- **Application exogène du NT**
- **Enregistrement de l'activité du neurone post-synaptiques**
(effet observé est le même)
30
**VRAI/FAUX**: *Aujourd'hui, il reste encore beaucoup de récepteurs orphelins*
FAUX
-> Il en reste très peu
31
Compléter *(diversité de communication et réponse car plusieurs NT et plusieurs récepteurs par NT)*:
32
- Combien de temps dure le délai avant la transmission de la dépolarisation dans une synapse chimique?
- À quoi est-ce dû?
- **1-2 msec**
- Temps pris pour arrivée, accrochage, relargage des vésicules et passage des NT dans la fente
33
Quel est l'inconvénient d'une synapse chimique?
Délai (1-2 msec) avant la dépolarisation de la cellule post-synaptique
34
Donner 2 NT **excitateurs**
- Glutamate
- Acetylcholine
35
Que se passe-t-il au niveau ionique lors d'une **_excitation_** du neurone post-synaptique + **effet sur la cellule**?
Entrée de **Na+** (charges + entre/charge - sortent)
==> DÉPOLARISATION (PPSE)
36
**VRAI/FAUX**: En général de **PA** est de l'ordre de **qq dizaines mVolt**
VRAI
37
Que se passe-t-il au niveau ionique lors d'une **_inhibition_** du neurone post-synaptique + **effet sur la cellule**?
- _Entrée_ **Cl-** (charges -)
- _Sortie_ **K+**
=>HYPERPOLARISATION (PPSI)
38
Donner 2 NT **inhibiteurs**
- GABA
- Glycine
39
En quoi consiste le principe de **sommation temporelle**?
C'est la **somme des actions électriques** qui s’effectue lorsque 2 _stimulations (PPS) d'un même neurone sont rapprochés dans le temps_
(de telle manière que le 1er évènement synaptique n'est pas fini quand on induit le 2ème)
40
En quoi consiste le principe de **sommation spaciale**?
Intégration par un neurone des informations (inhibition/excitation) nerveuses provenant de **plusieurs neurones différents** à un _même instant_
==> **_PPS (E/I) se somment_** (algébrique, linéaire)
(additions de plusieurs PPS de plusieurs dendrites)
41
Qu'est-ce qu'une sommation non-linéaire (en bref)?
La somme des 2 évènements est plus grande ou plus petite que la somme théorique algébrique
42
- Qu'est-ce que le principe d'intégration synaptique (sommation)?
- À partir de quel moment peut-il avoir lieu?
**Fluctuation de l'activité électriques d'une cellule** sur *l'ensemble de l'arbre dendritique et du corps cellulaire*
→ Intégration synpatique (sommation) se fait _à partir d'une certain seuil de dépolarisation_ (potentiel de membrane)
43
**VRAI/FAUX**: *Le potentiel de membrane fluctue en fonction de l'activité synaptique reçue via sommation linéaire*
VRAI
44
Quelle est l'effet de la sommation des PPS (potentiel postsynaptique)?
**Atteinte du potentiel d'ouverture des canaux NaV**
=> _Dépolarisation_, propagation du PA
⚠︎ PA ≠ PPS!!!
45
Quelle est la différence entre une sommation spatiale et une sommation temporelle?
_Spatiale:_
Sommation qui s'effectue grace a **2 synapses** (ou plus)
_Temporelle_:
Sommation effectuée par une **double sommation** (inhibitions et/ou excitations) **d'un seul neurone**
46
Lors d'une sommation spatiale, est-ce que la dimension temporelle est importante?
Oui
47
Est-ce que les sommations inhibitrices et excitatrices sont cumulatives?
Oui
48
Qu'est-ce qu'une période réfractaire absolue?
- Entre la **dépolarisation** _au dessus de -55mV_ et la **repolarisation** _à -70mV_ (juste avant l'hyperpolarisation)
- Période durant laquelle il n'y aura **pas de nouveau potentiel d'action de créé** (peu importe la dépolarisation aux bornes de la membrane), car les canaux sodiques et potassiques en sont incapables à ce moment
49
Qu'est-ce qu'une période réfractaire relative?
- Période **d'hyperpolarisation**
- Pendant cette période il est _très peu probable d'observer un nouveau PA_ (quasi impossible)
50
- Qu'est-ce que le principe de filtrage dendirtique?
- Pourquoi?
**L'amplitude des PPS** (potentiels post-synaptiques) **diminue** sur la _longueur de la dendrite_ (effet plus faible dans soma que à l'endroit où dendrite)
==> **PPS pas régénératifs** (cheminement électrique _PASSIF_)
51
**VRAI/FAUX**: Plus la synapse est _lointaine_ dans l'arbre dans dendritique plus son impact au niveau du cône axonique (lieu de genèse des PA) sera _réduit_
VRAI (filtrage dendritique)
52
Quelles sont les caractéristiques du PA (7)
==> PAR ♡
- Durée
- Amplitude (nature et valeur)
- PROT impliqués
- Type de phénomène
- 3 autre caractéristiques spécifiques
- Durée **1-3ms**
- Amplitude _fixe_ de **80-120 mv**
- Implique **canaux Na et K Vdep**
- Phénomène **tout ou rien**
- **Autorégénératif** (le long de l'axone)
- **_Pas_ de sommation**
- _Période réfractaire_ **empêche l'émission d'un nouveau PA**
53
Quelles sont les caractéristiques du PPS (4)
- Durée
- Amplitude
- Récepteurs impliqués
- Sommation ou pas?
==> PAR ♡
- Durée de **10-100 ms**
- Amplitude _variable_ **entre 0.1 et 20 mv**
- Implique **récepteurs ionotropiques ouverts par NT**
- **Sommation _possible_**
54
Jonction neuromusculaire entre quoi et quoi?
Entre **motoneurone de la moelle** et **fibre musculaire striée squelettique**
55
- Comment s'appelle la synapse post-synaptique pour une fibre musculaire?
- Quel NT transmis par la synapse pré-synaptique?
- **Plaque motrice** du muscle
- **ACh** (synapse présynaptique cholinergique)
56
Comment appelle-t-on le potentiel de membrane pour les cellules musculaires?
Potentiel de plaque (PP)
57
Que se passe-t-il en cas de **faible concentration de Ca++ extraC**?
**Amplitude des PP varie**
==> Si pas assez de Ca++ dans la cell: PPS _diminue_ voir devient _nul_
(Stimulation de la la cellule motrice induit un potentiel de taille similaire au mEPP)
58
- Qu'est-ce qu'un MEPP?
(Donner sa valeur ~)
- On-ils tous la même amplitude?
- **Potentiel de plaque miniature** (~1mV)
= Évènement synaptique (potentiel) qui a lieu en _l'absence de stimulation_
==> ***probabilité de libération même sans stimulation***
- PP miniature ont tous la _même amplitude_!!
59
Comment expliquer le fait qu'on observe ces 2 choses après stimulation nerveuse (+ ce que ça implique)? (3)
* Pour une concentration extracellulaire de Ca 2+ faible, l’histogramme des amplitudes des potentiels de plaque (PP) montre des pics multiples (pouvant aller de 0 a bcp plus)
* Histogramme des amplitudes des PP miniature est peu variable
- Transmission (libération) synaptiques est de **nature quantique** et il existe une **probabilité de libération** de chaque quantum (= vésicule)
- Ainsi, ce n'est _pas_ parce qu’un axone émet un PA _qu'il y a toujours libération_ de NT
- **Fluctuation du nombre de vésicule qui fusionnent à chaque libération**
60
De quoi dépendent les processus de libération quantique et de probabilité de libération?
Du Ca++
61
Quel est le potentiel d'une vésicule?
~ **0.4 mv**
(= plus petit potentiel possible)
==> tous les _PPS_ sont des _multiples de 0.4_
62
1 quantum = ?
**1 vésicule**
(paquet d'info)
63
Comparaison entre amplitude des PPe et amplitude des PPm?
Amplitude des PPe est un **multiple de l’amplitude** des PPm
64
Quelle hypothèse peut-on emmettre suite à l'observation que **les PPminiatures ont tous la même amplitude**?
Hypothèse de la **libération d’un seul quantum**
65
En quoi consiste l'hypothèse de la liberation quantique de Bernard Katz?
NT **libéré par paquet** de _même taille_ (vésicule/quantum)
66
En quoi consiste la nature quantique de la libération?
**Libération quantifiée**
-> une _vésicule_
67
Qu'est-ce que la probabilité de libération?
(+ effets en fonction du nb de vésicules)
Modèle non-déterministe mais **probabiliste**; certaine chance de _libérer une vésicule_
-> sur une dizaine: ne change pas grand chose
-> sur une on peut avoir des *échecs*
68
Qu'est-ce qu'une **zone active**
- Zone (membranaire présynaptiques) de **fusion vésiculaire**
- Forme un _ligne_ au niveau des **canaux calciques Vdep** (eux-mêmes alignés)
==> _Fusion_ n'a pas lieu n'importe où mais **le long descanaux calciques Vdep**
69
Qu'est-ce que la cryomicroscopie électronique?
Observation de la membrane en **vue de face** au _microscope électronique_ après **congélation très rapide**
70
Quel est l'effet du calcium extraC sur la transmission synaptique?
**Augmente/diminue le nb de vésicules larguée** en entrant dans les terminaison présynaptiques pour **induire la fusion des vésicules**
==> augmente/diminue la _probabilité de libérer les vésicules_
***Effet sur l'amplitude des PPS***
71
Qu'est-ce qu'un tampon calcique?
Molécule qui attrape le Ca++ libre à l'intérieur de la cellule (présynaptique)
72
Pourquoi dit-on que le processus de libération des vésicules synaptiques induites par le calcium est **non-linéaire**?
Car si on augmente de **2 fois** la _concentration de Ca++ extracellulaire_, le _PPS_ est **multiplié par 10**
73
Que se passe-t-il au niveau vésiculaire si peu de Ca++ entre dans le neurone pré-synaptique?
- Ca++ reste à proximité des zones actives
- Induit des fusions vésiculaires au niveau des zones actives
74
Que se passe-t-il au niveau vésiculaire si bcp de Ca++ entre dans le neurone pré-synaptique?
- Bcp de Ca++ rentre pour chaque PA
- Ca++ arrive dans d'autres sites de libération pour permettre le relargage de différent types de vésicules (*ex: neuropeptides*)
75
- Que sont les neuropeptides?
- Leur taille de diamètre?
- **Grosses vésicules plus puissantes** (mais _besoin de plus de Ca_ pour fusionner)
- ~**50-100 nm**
76
À quoi ressemble une vésicule synaptique?
Sphère composée d'une **membrane phospholipidique** et de **protéines** qui **transportent** un _type de NTs spécifiques_
77
Quelles sont les 2 types de protéines présentes à la surface des vésicules qui sont **importante pour le remplissage des NT**?
- **Pompe V-ATPase**
- **Transporteur vésiculaire**
Pompe _tj présente_
Échangeur _détermine le type de NT relâché_
78
Comment s'effectue le remplissage des NT dans les vésicules?
- _Pompe V-ATPase_ fait **rentrer des protons à l'intérieur de la vésicule** (milieu intravésiculaire *très acide*)
- Un _échangeur_ **échange 2 protons contre le NT** (attention: *ratio peut varier*)
==> Besoin de dissiper un gradient de H+ (pompé par V-ATPase)
79
Est-ce que l'expression d'un transporteur vésiculaire est suffisante pour induire le remplissage SÉLECTIF d'une vésicule?
Oui!
80
Est-ce que le processus de remplissage des vésicule est toujours le même en fonction des différent NT?
Oui
-> Mais charge varie
81
Est-ce que **l'injection de Ca++** dans la terminaison axonale _suffit_ à induire la **libération des NT**?
Oui
82
Quelle prot de SNARE se lie au calcium?
Synaptotagmin
83
Quelle est la composition du complexe SNARE? (4 prot, les décrire brièvement)
- **Synaprtobrevin/VAMP**
(s'accrochent à SNAP25 et syntaxin)
- **Synaptotagmin**
(lie le Ca++, famille de prot dont la dépendance au calcium varie)
- **Syntaxin**
(membrane présynaptique)
- **SNAP-25**
(membrane présynaptique)
84
Quel est le déroulement du **cycle de la machinerie de libération des NT** (5 étapes)
1. **Accrochage**
→ Vésicules pas encore prêtes à fusionner
→ _Indépendante de Ca++_
2. Formation du **Complexe SNARE**
→ Vésicules à proximité de membrane (prêtes)
→ _Indépendante de Ca++_
*(2,5. Initation/Amorçage 1 et 2)*
3. **Entrée de Ca++**
→ Liaison au domaines A et B de la synaptogamine
4. **Changement de conformation**
→ Tension sur la membrane
→ Cassure des vésicules
5. **Fusion**
85
Qu'induit la liaison du Ca++ sur les domaines A et B de la synaptogamine du complexe SNARE?
**Changement de conformation** du complexe applique une **tension sur la membrane vésiculaire** et la **cassure vésiculaire** permet la _fusion_
86
Où sont produite les vésicules?
Comment?
- Endosome
- Par bourgeonnement
87
Quel est le temps du cycle bourgeonnement-accrochage-ammorcage-fusion?
1 min
88
Quel est le temps de fusion des vésicules?
**1 msec**
-> Explique le délais des synapses chimiques
89
Quel est le temps de recyclage ("endocyter") les vésicules?
**10-20 sec**
-> Bcp plus long que tps de fusion (explique le risque d’épuisement si neurone trop actif)!
90
Quelles sont les 3 possibilités de devenir des NT?
* **Dégradation enzymatique**
(*ex: acétylcholine estérase*)
* **Recapture** par _transporteur membranaire_
(sur neurone pré/post ou cellule gliale//PAS sur vésicule!)
* **Diffusion** dans le _milieu extraC_ selon le _gradient_
91
1) Quel est l'autre moyen (à part le devenir des NT) d’arrêter le propagation du PA?
Arrêter l'activité pré-synaptique en **empêchent la libération de NT**
92
2) Temps entre **arrivées de PA à la synapse** et **entrée du courant de Ca(2+)** (ouverture des canaux claciques)
0,3ms
93
3) Temps entre **entrée du courant de Ca(2+)** et **Exocytose des vésicules** (diffusion locale + interaction avec prot de fusion + fusion)
0,5ms
94
4) Temps entre **Exocytose des vésicules** et **EPSC (evocked post-synaptic current)** (captage des NT en post-synaptique)
0,4ms
95
5) Temps entre **EPSC** et **PA post-synaptique** (génération du PA)
0,1ms
96
Quel est le prix a payer de la diversité des synapses **excitatrices** chimiques? (donner sa valeur)
**Délai** _incompressible_ lors de la transmission synaptique chimique
=> **1-2ms** (+ ajout tps synapse-soma)
***impact différent pour un inhibition***
97
Quel est l'effet du botulisme?
Dégradation par _protéolyse_ du complexe _SNARE_
= **Absence de fusion vésiculaire**
→ *Perte du tonus musculaire* (paralysie flasque)
98
Quel est l'effet de la Latrotoxine (veuve noire)?
Forme des **pores** au niveau de la _membrane pré-synaptique_ **perméables aux Ca(2+)**
=> Synchronisation de fusion de toutes les vésicules prêtes en même temps
→ **Paralysie par crise tétanique**
99
Quels sont les 5 effets possibles d'un agoniste?
* Stimulation de la libération (*veuve noire*)
* Activation des récepteurs
* Inhibition de la recapture
* Inhibition de la désactivation
* Activation de la synthèse
100
Quels sont les 3 effets possibles d'un antagoniste?
* Inhibition de la libération
* Antagoniste des récepteurs
(*modulent tmps de présence ou activité des récepteurs*)
* Inhibition de la synthèse
101
Quel est l'effet de la cocaïne?
**Bloque la recapture de la dopamine** ==> reste plus longtemps dans la synapse
