Les systèmes sensoriels et moteurs
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I.Techniques d’étude
________________________________________________1.Techniques neuroanatomiques
Ce sont les groupes de techniques qui permettent d'observer différents marqueurs sur des coupes ou pseudo-coupes histhologiques.
a) Techniques de traçage
Les techniques de traçages permettent de mettre en évidence les liens neuroanatomiques entre les différentes structures cérébrales à l'aide de marqueurs.
Par exemple, les structures afférentes de la moelle épinière sont les noyaux moteurs.
Colatérale d'axone : L'axone peut avoir beaucoup de cibles et se ramifier.
Ramification : Un unique axone, qui se divise en plusieurs projections qui pourront être unilatérales (ipsilatérales ou homolatérales) ou bilatérales.
Dégénérescence
Visualisation des axones en dégénérescences dans les régions où se projettent les neurones lésés
Ex : imprégnation argentique
On peut visualiser des axones en dégénérescences dans les régions ou se projettent les neurones lésés. Pour faire une lésion, on utilise des outils non spécifiques tel que le courrant électique ou la chaleure. Cepandant il n'y a pas des neurones partout, il y a aussi des fibres. Les lésions provoquées par les outils non spécifiques se feront sur les neurones mais aussi sur les axones.
Il est possible d'utiliser la réaction d'un liguant récépteur qui est un agoniste tel que le glutamate, ayant la propriété d'exotocicité, c'est à dire qu'il tue le neurone mais pas les fibres.
Utilisation des flux axoniques
Traceur Antérograde :il est capté par le corp célullaire puis par les terminaisons.
Traceur Retrograde :il est capté par la terminaison puis par le corps cellulaire.
Le double marquage permet d'injecter deux traceurs retrogrades pour voir si le neurone A/B envois des informations dans le neurone C.
-> Molécules prises en charge par flux axoniques
Double marquage :
par ex 2 traceurs 
rétrogrades
Comment visualise t-on le traceur ?
Dans un premier temps on injecte le traceur, puis on observe la coupe, en faisant attention au temps de survie variable en fonction de la longueur de l'axone qui peut varier.
L'observation directe se fait à l'aide de produits fluorescents, ou de microsphères de latex (P.E).
L'observation indirecte se fait par réaction enzymatique et par réaction immunocytochimie.
Utilisation des propriétés neurochimiques des neurones
Dans quelques cas uniquement : peptides
b) Techniques de cartographie fonctionnelle
Les marqueurs permettent de mettre en évidence le réseau de structures cérébrales dont l’activité est modifiée par une stimulation ou une tâche.
Stimulation = électrique, pharmacologique, sensorielle spécifique.
Mesures de l’utilisation céré locale de glucose et du débit sanguin
Sur quoi reposent ces techniques ?
Encéphale : 2 % de la masse corporelle
20% de la consommation d’O2
15% du débit cardiaque = 50ml / 100g / min (muscle : 3 à 4 ml / 100g / min)
_ augmentation de la demande métabolique locale
_ augmentation locale du débit sanguin cérébral
Ce couplage est à la base des méthodes de neuroimagerie.
Qu’est ce que l’on peut visualiser ?
réponse métabolique (utilisation de glucose, conso O2)
réponse vasculaire (débit sanguin cérébral, oxygénation du sang)
Réponse métabolique : mesure de l’utilisation cérébrale locale de glucose chez l’animal.
Principe :
résolution spatiale : 50-100 um
résolution temporelle : 30-40 min
Adaptation à la neuroimagerie humaine : TEP au 18F-fluorodésoxyglucose
injection intrastriatale d’un inhibiteur PKA – aug capture du glucose
Réponse vasculaire : mesure du débit sanguin cérébral
En expérimentation animale : autoradiographie
principe : échange d’un traceur inerte, diffusible entre deux compartiments (sang et cerveau) -> [14C]-iodoantipyrine
résolution spatiale : 50-100um
résolution temporelle : 30-60sec
En neuroimagerie humaine
TEP à l’eau marquée à l’15O
IRMf : visualisation de la réponse BOLD (variation locale de susceptibilité magnétique par variation de concentration en désoxyhémoglobine)
Induction de gènes précoces
modification du potentiel membranaire (ms) (technique électrophysiologique)
modification génique : augmentation rapide (dans la minute qui suit la stimulation) et transitoire (quelques heures) de la transcription des gènes précoces (puis augmentation de la transcription des gènes tardifs)
Gènes précoces : codent pour des protéines qui interviennent à différents niveaux de la chaîne de transduction des signaux.
Ex : facteurs de croissance, facteurs de transcription
régulent (activent ou répriment) la transcription des ARNm en d’autres gènes
différentes familles : c-fos, c-jun
Visualisation de l’induction de ces gènes :
révélation des ARNm (hybridation in situ-autoradiographie)
révélation des protéines (immun cytochimie)
2.Techniques électrophysiologiques
Techniques invasives (expérimentation animale)
d’un neurone : enregistrement unitaire (intra ou extra cellulaire)
d’un groupe de neurones situés dans une même structure : enregistrement multi unitaire
de neurones situés dans différentes structures, simultanément
Techniques non invasives utilisées chez l’homme :EEG, PE, MEG
APPROCHES
-> études des patients cérébro-lesés
-> en expérimentation animal : « mise hors service » (inactivation temporaire, lésions sélectives, …) de telle o telle composante des systèmes étudiés.
Vidéo du rat qui traverse la barre.
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