Qualitative and quantitative analysis of thalamo-cortical axons in the somatosensory cortex of normal and barrelless mice

Résumé Les rongeurs utilisent leurs moustaches (vibrisses) pour explorer le milieu environnant. Chaque moustache est mue par un système des muscles. Les récepteurs situés à sa base transmettent les informations au système nerveux central. La transmission vers l'écorce se fait via trois neurones de relais qui se trouvent au niveau du ganglion trigéminé, du tronc cérébral et du thalamus. La représentation corticale d'une vibrisse est une concentration des axones thalamo-corticaux (ATC) autour desquelles s'organisent leurs cibles, les cellules de la couche IV. La structure peut être identifiée histologiquement en coupes tangentielles et porte le nom de « barrel » (« tonneau »). Cette correspondance vibrisse - barrel fait de ce système un model idéal pour étudier l'influence de l'activité périphérique sur l'établissement et le maintien des cartes somatotopiques. Notre laboratoire dispose d'une souche de souris qui a subi une mutation spontanée pour le gène codant l'adenylyl cyclase I (ACI). Cette enzyme membranaire catalyse la formation de l'AMPc et joue un rôle important dans le guidage axonal, la libération des neurotransmetteurs et l'intégration des signaux postsynaptiques. Nous avons démontré dans un premier temps que cette souris adulte ne développe pas de barrels. Cela est dû à un manque d'organisation des ATC et aussi des cellules de la couche IV. De plus, les résultats électrophysiologiques montrent que les informations venant des vibrisses adjacentes ne sont pas intégrées d'une manière normale. Dans ce travail de thèse, j'ai analysé la morphologie des ATC révélés individuellement avec de la biocytine. L'analyse quantitative des ATC a mis en évidence les points suivants: 1. Les axones de la souris normale (NOR) quittent le thalamus, traversent la capsule interne et la substance blanche sous-corticale et pénètrent dans le cortex somato-sensoriel primaire. A l'intérieur de l'écorce ils traversent au maximum 3 colonnes corticales adjacentes dont une contient le barrel cible. En passant à travers les couches VI et V, ces axones arborisent et convergent progressivement vers le barrel dans lequel ils forment une riche arborisation. Un petit nombre des branches « errantes », pleines de boutons synaptiques, pénètrent dans les barrels voisins. Deux axones NOR provenant de corps cellulaires très proches dans le thalamus peuvent avoir un cheminement très divergent lors de la traversée de la capsule interne et de la substance blanche sous-corticale mais, à leur entrée dans le cortex, ils sont distants d'au maximum 2 colonnes corticales de la colonne qui contient le barrel cible et ils convergent progressivement vers ce barrel. 2. Les axones de la souris mutante (BRL) ont le même trajet sous-cortical que les axones NOR, mais leur entrée dans le cortex somato-sensoriel primaire est aléatoire. A l'interface entre la substance blanche sous-corticale et le cortex, l'axone principal se divise rapidement en troncs axonaux qui traversent les couches VI et V d'une manière divergente pour arriver dans la couche IV. Cela contraste beaucoup avec la trajectoire des NOR qui convergent graduellement vers leur barrel cible. Le nombre de branches radiales que les axones BRL utilisent pour entrer dans le cortex et dans la couche IV est double par rapport aux axones NOR. Parmi ces branches, seules quelques-unes donnent des arborisations, les autres ne sont pas développées et leur morphologie est semblable à celle des branches formées par les axones de la souris normale lors du développement. Deux axones BRL issus de corps cellulaires proches dans le thalamus peuvent avoir une trajectoire très divergente jusqu'à leur entrée dans la couche IV, mais à ce niveau ils sont réorientés pour se retrouver et faire un nombre maximal de branches et boutons synaptiques dans la même région corticale. Dans un cas extrême, un des axones observés est entré dans le cortex à la limite entre l'aire somatosensorielle primaire et secondaire et a parcouru une distance de 2 mm pour retrouver son partenaire thalamique et donner avec celui-ci un nombre maximal de branches dans la même région de la couche IV. 3. Les mesures quantitatives ont montré que les arborisations corticales des axones NOR ont une longueur moyenne de 18mm et sont formées par 200 segments qui portent 1200 boutons synaptiques. Par rapport à la souris NOR, les axones BRL ont en moyenne la même longueur, le même nombre de segments et boutons synaptiques, mais donnent deux fois plus de branches radiales. La surface tangentielle occupée par les arborisations BRL dans la couche IV est 2 fois plus grande que celle des NOR. Cela signifie que les 1000 boutons synaptiques qui caractérisent les arborisations NOR et BRL dans la couche IV sont disséminés sur une surface tangentielle double chez les derniers, et donc que la densité des boutons par unité de surface corticale est en moyenne plus faible. En effet, l'augmentation de la surface corticale tangentielle des BRL est due aux surfaces de faible et moyenne densité synaptique (0 - 8 boutons / 400pn2) qui augmentent 2 fois tandis que les surfaces de haute densité synaptiques (8 - 64 boutons / 4001.tm2) sont les mêmes. Nous émettons l'hypothèse selon laquelle, durant le développement, les ATC de la souris BRL divergent et forment un nombre exubérant de branches. Grâce à cette divergence et aux branches supranuméraires, ils trouvent l'endroit de l'écorce où se trouvent leurs voisins thalamiques et arborisent abondamment dans cette région. Cependant, le déficit en AGI ne leurs permet pas par la suite, sous influence de l'activité périphérique, de retirer les branches qui se trouvent dans les endroits inappropriés de l'écorce, avec de possibles conséquences sur la discrimination tactile.

Us explico un conte? Ús de llibres il·lustrats per a la didàctica de l'educació visual i plàstica

L'objectiu d'aquest article és promoure la incorporació de llibres il-lustrats a l'espai docent, tot defensant la interacció entre escola i entorn. Amb aquesta intenció es presenta una experiència docent que es du a terme a les classes de Didàctica de l'Educació Visual i Plàstica (UB), en la formació inicial del professorat d'educació primària, que empra el llibre il-lustrat com a eina docent. Es tracta d'un corpus d'obres de gran qualitat, la temàtica dels quals està relacionada amb el fet artístic i la seva didàctica. Amb l'ús a les aules universitàries d'aquest tipus de llibres es volen aconseguir principalment tres objectius: donar-los a conèixer als futurs mestres per a la seva formació i perquè els puguin compartir amb els seus futurs alumnes a les aules d'Educació Primària; tractar temes específics de l'àrea de plàstica, i fomentar la reflexió sobre la pràctica docent o altres temes específics.

La didàctica de l'educació visual i plàstica, entre el discurs visual i el discurs estètic. La perversió del model

El presente trabajo es el resultado de un año de investigación de campo y de estudio bibliográfico, que se formalizó en un proyecto educativo dirigido a alumnos de 3 de secundaria en la área de educación visual y plástica. " Las manos" , título del proyecto, se presentó como una alternativa en la didáctica de la educación visual y plástica cuando se plantea desde un aprendizaje lineal, desde un modelo. El planteamiento consistió en potenciar la comprensión y expresión artísticas a partir de la interrelación de otras áreas de conocimiento con la visual y plástica para sensibilizar al alumno en la importancia que tiene el proceso en el acto creativo. Valorar el proceso facilitó la asimilación de conceptos como figuración, abstracción y síntesis tan importantes para entender el hecho artístico. La valoración positiva del proyecto no pretende contraponer dos metodologías diferentes: la lineal con modelos y la que se presenta en espiral, inductiva, con referentes que no tienen que ser necesariamente visuales. Las dos opciones pueden actuar en simbiosis siempre que el alumno sepa percibir el significado que quiere dar a su obra y que todo no quede en una pura representación decorativa.

Dins el bosc de la cultura visual. Apunts per a una actualització pedagògica

L'era de la comunicació acara la comunitat educativa davant de nous reptes, especialment en l'àmbit de la cultura visual. La cultura visual es manifesta avui arreu i no hi ha àmbit ni familiar ni social ni educatiu que no en participi. Més enllà de la visualització i experimentació d'alguns procediments artístics canònics, l'ensenyament de les arts visuals i plàstiques observa la necessitat d'ampliar el seu radi d'acció, reflexió i anàlisi de manera coparticipada. Un repàs a la trajectòria històrica de l'aprenentatge artístic dóna peu a algunes preguntes rellevants com ara, quins aprenentatges per a quines competències? Per a quina societat i amb quins instruments cal educar els infants? Quines inèrcies i teories s¿hereten del passat i quin lloc cal que tinguin en el futur? Quines aportacions cognitives o empíriques permetrien una renovació positiva en l'àmbit de l¿educació visual i plàstica? Són preguntes difícils però peremptòries si no es vol girar l'esquena a l'evidència dels canvis comunicatius i socials del nostre temps.

Reproducibility of species lists, visual cover estimates and frequency methods for recording high mountain vegetation

Question: When multiple observers record the same spatial units of alpine vegetation, how much variation is there in the records and what are the consequences of this variation for monitoring schemes to detect change? Location: One test summit in Switzerland (Alps) and one test summit in Scotland (Cairngorm Mountains). Method: Eight observers used the GLORIA protocols for species composition and visual cover estimates in percent on large summit sections (>100 m2) and species composition and frequency in nested quadrats (1 m2). Results: The multiple records from the same spatial unit for species composition and species cover showed considerable variation in the two countries. Estimates of pseudoturnover of composition and coefficients of variation of cover estimates for vascular plant species in 1m x 1m quadrats showed less variation than in previously published reports whereas our results in larger sections were broadly in line with previous reports. In Scotland, estimates for bryophytes and lichens were more variable than for vascular plants. Conclusions: Statistical power calculations indicated that, unless large numbers of plots were used, changes in cover or frequency were only likely to be detected for abundant species (exceeding 10% cover) or if relative changes were large (50% or more). Lower variation could be reached with the point methods and with larger numbers of small plots. However, as summits often strongly differ from each other, supplementary summits cannot be considered as a way of increasing statistical power without introducing a supplementary component of variance into the analysis and hence the power calculations.

A inclusão social e digital de pessoas com limitação visual e o uso das tecnologias de informação e de comunicação na produção de páginas para a Internet

Este trabalho relata a atividade do acesso e do uso das tecnologias de informação e de comunicação (TICs), tendo como sujeito uma pessoa com necessidades educacionais especiais (PNEE) na produção de páginas para a Internet. A atividade permitiu a observação das barreiras e dificuldades enfrentadas e superadas, mediante o uso de ambiente de aprendizagem mediado por computador (AAMC). Foram utilizadas várias alternativas, formas de comunicação, tecnologias adequadas para a realização da atividade proposta, resultando em uma postura de compartilhamento no qual cada um tem muito para cooperar, para doar-se na busca de uma construção coletiva e na superação das limitações, sejam estas físicas e/ou tecnológicas. O artigo aponta que, com a educação e o uso das TICs, é possível promover a inclusão social e digital das PNEEs com limitação visual.

Capacitação de bibliotecários com limitação visual pela educação a distância em ambientes virtuais de aprendizagem

Este artigo ressalta a importância da capacitação de bibliotecários, profissionais da informação, por meio da educação aberta e a distância (EAD) mediada por computador, sendo estes videntes ou pessoas com necessidades educacionais especiais (PNEEs) com limitação visual. Apresenta o curso Bibliotec II, realizado pelo DCI/Fabico/UFRGS, ministrado para bibliotecários e com a participação de dois profissionais PNEEs com limitação visual. Aborda temas relacionados à biblioteca escolar, à educação, à acessibilidade e à inclusão social, digital e profissional das PNEEs, e o bibliotecário como educador, sendo um mediador, junto com os professores e os alunos, no uso das TICs, nos processos de interação, colaboração, cooperação em ambientes virtuais de aprendizagem (AVAs).

De la perception à l'apprentissage [From perception to learning]

Dans le domaine de la perception, l'apprentissage est contraint par la présence d'une architecture fonctionnelle constituée d'aires corticales distribuées et très spécialisées. Dans le domaine des troubles visuels d'origine cérébrale, l'apprentissage d'un patient hémi-anopsique ou agnosique sera limité par ses capacités perceptives résiduelles, mais un déficit de reconnaissance visuelle de nature apparemment perceptive, peut également être associé à une altération des représentations en mémoire à long terme. Des réseaux neuronaux distincts pour la reconnaissance - cortex temporal - et pour la localisation des sons - cortex pariétal - ont été décrits chez l'homme. L'étude de patients cérébro-lésés confirme le rôle des indices spatiaux dans un traitement auditif explicite du « where » et dans la discrimination implicite du « what ». Cette organisation, similaire à ce qui a été décrit dans la modalité visuelle, faciliterait les apprentissages perceptifs. Plus généralement, l'apprentissage implicite fonde une grande partie de nos connaissances sur le monde en nous rendant sensible, à notre insu, aux règles et régularités de notre environnement. Il serait impliqué dans le développement cognitif, la formation des réactions émotionnelles ou encore l'apprentissage par le jeune enfant de sa langue maternelle. Le caractère inconscient de cet apprentissage est confirmé par l'étude des temps de réaction sériels de patients amnésiques dans l'acquisition d'une grammaire artificielle. Son évaluation pourrait être déterminante dans la prise en charge ré-adaptative. [In the field of perception, learning is formed by a distributed functional architecture of very specialized cortical areas. For example, capacities of learning in patients with visual deficits - hemianopia or visual agnosia - from cerebral lesions are limited by perceptual abilities. Moreover a visual deficit in link with abnormal perception may be associated with an alteration of representations in long term (semantic) memory. Furthermore, perception and memory traces rely on parallel processing. This has been recently demonstrated for human audition. Activation studies in normal subjects and psychophysical investigations in patients with focal hemispheric lesions have shown that auditory information relevant to sound recognition and that relevant to sound localisation are processed in parallel, anatomically distinct cortical networks, often referred to as the "What" and "Where" processing streams. Parallel processing may appear counterintuitive from the point of view of a unified perception of the auditory world, but there are advantages, such as rapidity of processing within a single stream, its adaptability in perceptual learning or facility of multisensory interactions. More generally, implicit learning mechanisms are responsible for the non-conscious acquisition of a great part of our knowledge about the world, using our sensitivity to the rules and regularities structuring our environment. Implicit learning is involved in cognitive development, in the generation of emotional processing and in the acquisition of natural language. Preserved implicit learning abilities have been shown in amnesic patients with paradigms like serial reaction time and artificial grammar learning tasks, confirming that implicit learning mechanisms are not sustained by the cognitive processes and the brain structures that are damaged in amnesia. In a clinical perspective, the assessment of implicit learning abilities in amnesic patients could be critical for building adapted neuropsychological rehabilitation programs.]