Cerveau & addiction : le cervelet joue un rôle crucial dans la dépendance

Cerveau & addiction : le cervelet joue un rôle crucial dans la dépendance
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De nouvelles recherches montrent que le cervelet, une grande partie du cerveau humain que les scientifiques croyaient principalement impliquée dans le contrôle moteur, peut jouer un rôle clé dans la recherche de récompense et les comportements sociaux. Les résultats pourraient aider à éclairer les futures thérapies pour le traitement de la dépendance.

De nouvelles recherches suggèrent que le cervelet du cerveau pourrait expliquer la dépendance.

Des recherches récentes ont laissé entendre qu’en plus du mouvement, le cervelet du cerveau peut aussi aider à contrôler les fonctions cognitives, comme le langage, l’apprentissage et l’attention.

Aujourd’hui, des scientifiques du Albert Einstein College of Medicine du Bronx, NY, suggèrent que ce domaine pourrait également réglementer le traitement des récompenses et la dépendance.

Kamran Khodakhah, Ph.D., qui est professeur et directeur du département de neurosciences Dominick P. Purpura à Einstein, a dirigé la nouvelle étude. Les scientifiques ont mené l’étude chez la souris.

Le professeur Khodakhah et son équipe ont publié leurs résultats dans la revue Science. Ilaria Carta, chercheuse au doctorat chez Einstein, et Christopher Chen, Ph.D., sont les deux premiers auteurs de l’article.

Pourquoi étudier le cervelet ?

Le professeur Khodakhah et ses collègues ont été incités dans leurs travaux de recherche par des études plus récentes qui ont fait allusion au rôle du cervelet dans la dépendance et l’interaction sociale.

Par exemple, certaines études ont démontré que le cervelet ne fonctionne pas correctement chez les personnes ayant un comportement de dépendance, un trouble du spectre autistique (TSA), un syndrome affectif cognitif et la schizophrénie.

D’autres études d’IRM ont montré que le cervelet des personnes vivant avec une dépendance est hyperactif en réponse aux stimuli auxquels leur dépendance est liée, comme l’image d’une seringue.

« L’idée que le cervelet a fait beaucoup plus que contrôler le mouvement a été accueillie avec beaucoup de scepticisme, explique l’auteur principal de l’étude, et personne n’avait vraiment d’indices sur la façon dont le cervelet pourrait affecter la libération de dopamine ».

Les scientifiques ont surnommé la dopamine le neurotransmetteur « sexe, drogues et rock’n’roll » en raison de son rôle clé dans le comportement de recherche de récompense. Lorsque les humains – ou les primates – reçoivent une récompense agréable, que ce soit à la fin d’un processus d’apprentissage ou à des fins récréatives, leur corps libère l’hormone.

Un autre domaine du cerveau que les scientifiques ont impliqué dans le traitement des récompenses est ce qu’on appelle le domaine tégmentaire ventral (VTA). Ainsi, dans la présente étude, les scientifiques ont émis l’hypothèse que les neurones du cervelet communiqueraient d’une façon ou d’une autre avec les neurones de l’AVV, qui sont responsables de la libération de dopamine.

Utilisation de la lumière pour étudier les neurones chez la souris

Les scientifiques ont utilisé l’optogénétique pour vérifier leur hypothèse. L’optogénétique est une technique par laquelle les scientifiques modifient génétiquement les neurones pour qu’ils répondent à la lumière.

En induisant génétiquement la photosensibilité, les chercheurs pourraient activer sélectivement les axones des neurones du cervelet. Ce faisant, ils souhaitaient voir comment les neurones de l’AVV seraient affectés.

Un tiers des neurones de l’AVV activés en réponse à la stimulation des axones, prouvant que les neurones du cervelet communiquent avec ceux de l’AVV.

Ensuite, les scientifiques voulaient voir comment, le cas échéant, cette communication interneuronale affectait le comportement de recherche de récompense. Pour examiner cet aspect, les chercheurs ont mené une série d’expériences sur des souris.

Comment le cervelet affecte la recherche de récompense

Dans la première expérience, les rongeurs étaient libres d’explorer les quatre coins d’une pièce, mais lorsqu’ils ont atteint un coin spécifique, les chercheurs ont stimulé les neurones cérébelleux des rongeurs à l’aide de l’optogénétique.

Les scientifiques ont émis l’hypothèse que, si la stimulation était agréable, les rongeurs continueraient à rechercher le comportement gratifiant, c’est-à-dire qu’ils retourneraient à plusieurs reprises dans le coin où ils ont reçu la stimulation agréable.

Comme l’équipe s’y attendait, les rongeurs stimulés ont choisi de retourner dans ce même coin plus souvent que les souris témoins.

Ensuite, pour confirmer que la stimulation des axones des neurones cérébelleux jouait un rôle dans la dépendance, les chercheurs ont conditionné les souris à recevoir une stimulation agréable de ces axones dans une zone bien éclairée.

En général, les souris évitent les lumières vives et ont tendance à se sentir plus à l’aise dans l’obscurité, où elles peuvent éviter les prédateurs. Mais dans cette dernière expérience, ils ont choisi d’aller à l’encontre de leur préférence habituelle, pour le plaisir de la stimulation.

« Même si les souris évitent normalement les zones lumineuses, elles courent maintenant de préférence vers la lumière, parce que c’est là qu’elles se souvenaient d’avoir obtenu une récompense (…) Cela suggère que le cervelet joue un rôle dans les comportements de dépendance. »

Prof. Kamran Khodakhah

Le cervelet est aussi la clé du comportement social.

Une autre expérience a révélé que la voie entre les axones cérébelleux et les neurones de l’AVV joue également un rôle dans le comportement social.

Les chercheurs ont mis des souris dans une boîte avec trois chambres. Les rongeurs avaient la possibilité d’interagir avec un objet, une autre souris ou d’être seuls dans une zone vide.

Lorsqu’ils ont choisi d’interagir socialement, la voie axillaire cérébelleuse – les neurones de l’AVT – était la plus active. Cependant, lorsque les scientifiques ont utilisé l’optogénétique pour faire taire cette voie neuronale, les rongeurs ont choisi d’être seuls ou d’interagir avec l’objet inanimé.

Les résultats suggèrent aux chercheurs que la voie des axones cérébelleux et des neurones de l’AVT pourrait être dysfonctionnelle chez les personnes atteintes de TSA.

« Nos données confirment le rôle du cervelet dans le traitement des récompenses et dans le contrôle du comportement social « , concluent les auteurs.

« Nous proposons que cette voie (…) puisse expliquer, au moins en partie, l’association entre le cervelet et les comportements addictifs, et fournisse une base pour un rôle du cervelet dans d’autres comportements motivés et sociaux.

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