lundi 13 août 2018

Circuit Neuronal entre les Neurones Sociaux et les Neurones de l'Auto-toilettage Lié au Comportement Autistique






Des chercheurs de l'Institute of Technology (Caltech) en Californie ont découvert grâce à l'optogénétique, un circuit neuronal chez les souris qui ressemble à une bascule, d'un côté les neurones sociaux, de l'autre les comportements répétitifs d'auto-toilettage. L'étude a été publiée dans Cell en septembre 2014.

Optogénétique


Dans cette technique, les chercheurs modifient génétiquement les neurones dans le cerveau des rongeurs pour exprimer des protéines sensibles à la lumière provenant des organismes microbiens. Une fois cela fait, les scientifiques implantent un petit câble à fibres optiques dans le cerveau de ces rongeurs, ce câble fait briller la lumière et les chercheurs peuvent contrôler l'activité des cellules, ainsi que les comportements associés à l'activité.

Les scientifiques ont découvert des populations de neurones antagonistes, c'est-à-dire que certains étaient chargés de rendre l'animal social, d’autres de comportements asociaux tels que l'auto-toilettage répétitif. Ils expliquent que cela ressemble à un circuit de bascule ou de balancelle dans l'amygdale, une partie du cerveau impliquée dans les comportements sociaux innés.

Au cours de l'expérimentation, différents groupes de souris modifiées ont été utilisés. Les chercheurs indiquent que lorsque le laser visait des neurones sociaux avec haute intensité, les souris devenaient agressives en attaquant un intrus qui était placé dans leur cage. Cependant, lorsque le laser était activé légèrement, les souris ont continué à être sociales, interagissant avec l'intrus, soit en essayant de s'accoupler avec lui ou en le toilettant. Pas d'agression ou de violence.

Lorsque les neurones asociaux ont été activés avec la lumière laser de l'optogénétique, les souris ont ignoré les intrus et ont préféré s'auto-toiletter de façon répétitive, soit en s'essuyant les jambes ou en toilettant leurs visages, et elles ont continué pendant quelques minutes après avoir éteint la lumière. De plus, les chercheurs pouvaient arrêter ce comportement répétitif. Par exemple, si une souris solitaire commençait à se toiletter, les chercheurs pouvaient activer la lumière dans les neurones sociaux et le toilettage se terminait pour le moment. Une fois la lumière éteinte, la souris revient à son comportement répétitif.

Ces deux populations de neurones se distinguent selon la subdivision la plus fondamentale des sous-types de neurones dans le cerveau : les neurones “sociaux” sont des neurones inhibiteurs  qui libèrent le neurotransmetteur GABA, ou acide gamma-aminobutyrique  tandis que les neurones “d’auto-toilettage" sont des neurones excitateurs  qui libèrent le neurotransmetteur glutamate, un acide aminé .

Ces deux groupes de neurones semblent interférer avec la fonction de chacun, c'est-à-dire l'activation des neurones sociaux inhibe le comportement de l'auto-toilettage, alors que l'activation des neurones d'auto-toilettage inhibe le comportement social. Ainsi, ces deux groupes de neurones semblent fonctionner comme une bascule, contrôlant d'une part si les souris interagissent avec d'autres et de l'autre si elles se concentrent sur elles-mêmes. Les deux groupes de neurones pouvaient être distingués selon qu'ils étaient excitateurs ou inhibiteurs.

Les auteurs ont relié les résultats aux différentes conditions neurologiques dans le cerveau autistique parce que dans la condition il y a une diminution des interactions sociales et, fréquemment, une augmentation des comportements répétitifs.

Certes, d'autres études ont montré que les perturbations dans les gènes impliqués dans l'autisme montrent une diminution similaire dans l'interaction sociale et l'augmentation du comportement de toilettage répétitif chez les souris. Mais cette étude aide à fournir un lien nécessaire entre l'activité génétique, l'activité cérébrale et les comportements sociaux chez les rongeurs.

Si l'on pouvait trouver les neurones de la bonne population, il pourrait être possible de remplacer la composante génétique d'un trouble du comportement tel que l'autisme, en changeant simplement l'activité des circuits en inclinant l'équilibre de la bascule vers l'autre direction.

Cette découverte peut avoir des implications pour la compréhension des dysfonctionnements des circuits neuronaux qui sous-tendent l'autisme chez les humains, où l'on voit des problèmes dans les comportements sociaux et la tendance à générer des comportements répétitifs.


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