Les drogues sont des produits chimiques qui affectent le cerveau en pénétrant dans son système de communication et en interférant avec la façon dont les neurones envoient, reçoivent et traitent normalement des informations.
Certaines drogues, tels que la marijuana et l'héroïne, peuvent activer les neurones car leur structure chimique imite celle d'un neurotransmetteur naturel. Cette similitude dans la structure trompe les récepteurs et permet aux drogues d'adhérer et d'activer les neurones. Bien que ces drogues imitent les produits chimiques du cerveau, elles n'activent pas les neurones de la même manière qu'un neurotransmetteur naturel, et conduisent à des messages anormaux transmis sur le réseau.
D'autres drogues, tels
que l'amphétamine ou la cocaïne, peuvent provoquer que des neurones libèrent
des quantités anormalement élevées de neurotransmetteurs naturels ou empêcher
le recyclage normal de ces substances chimiques du cerveau. Cette modification
produit un message fortement amplifié qui perturbe finalement les canaux de
communication.
La cocaïne séquestre le cerveau en affaiblissant nos souvenirs
Des chercheurs de la State University à Washington,
dans une étude publiée dans le Journal
of Neuroscience en mars 2015, ont découvert que les drogues “piratent” le cerveau par un
mécanisme qui modifie le rôle de la mémoire, en particulier les circuits du cerveau responsables de la
perte émotionnelle.
Cette découverte ouvre un nouveau domaine de
recherche de la thérapie ciblée,
soit en modifiant ou en désactivant ce mécanisme. Les experts expliquent qu'il reste à
déterminer si les changements structurels observés affectent d'autres parties
du cerveau et si elles sont irréversibles.
L'utilisation continue de la cocaïne peut
provoquer des états d'irritabilité, d'agitation et paranoïa, même jusqu'à ce que la personne perde le sens de la
réalité et souffre d'hallucinations auditives.
Ces souvenirs associés à la consommation de
drogues sont ceux de la dépendance aux mêmes, puisque le cerveau renforce les
souvenirs, leur donnant un grand poids émotionnel et se connectant avec le
signal de récompense. Les experts ont constaté que la consommation de drogue crée des souvenirs si forts qu’ils
détournent complètement notre mémoire.
Pour parvenir à ces conclusions, les chercheurs
ont mené une expérience avec des
souris auxquelles ils ont fourni
de la cocaïne dans une “cage de drogues”, afin d'associer l'expérience de la
drogue avec ce même endroit. Chaque fois qu’ils leur ont fourni de la drogue, les
rats renforçaient le souvenir associé à cet environnement spécifique. Pour
tester leur hypothèse, ils ont extrait les structures appelées des réseaux
péri-neuronaux – une région clé du cerveau pour des tâches comme l'attention
la cognition, le comportement inhibitoire, l’apprentissage et la mémoire – et ils ont découvert que lorsqu’ils manipulaient et supprimaient ces réseaux du cortex
préfrontal, ils ont constaté que les animaux avaient des souvenirs plus pauvres.
Cette expérience n'a pas éliminé le souvenir des drogues
mais a réduit sa puissance
émotionnelle, ce qui pourrait aider à neutraliser l'influence des
drogues sur les souvenirs.
Fumer endommage les capacités du cerveau
Des chercheurs du King's College de Londres dans une
étude publié dans la revue Age and Ageing en 2012, ont révélé que le fait de
fumer nuirait à la mémoire, à la capacité d'apprentissage et au raisonnement
intellectuel.
Pour l’étude, 8.800 personnes de plus de 50 ans
ont été soumises à des tests sur une période de 8 ans tels qu’apprendre des
nouveaux mots ou nommer le plus d’animaux possibles. Les participants étaient
aussi divisés en deux catégories: les non-fumeurs et les fumeurs.
Il existerait une forte
relation entre le fait de fumer et des mauvais résultats aux tests même si une
pression artérielle élevée et un surpoids peuvent aussi affecter le cerveau,
mais dans une moindre mesure.
Les scientifiques ont constaté qu'un risque de
maladie cardio-vasculaire élevé était directement associé à un déclin accéléré
du fonctionnement cognitif. Or, ce résultat était particulièrement vrai chez
les personnes qui n'avaient pas une bonne hygiène de vie. De même, les fumeurs
ont présenté de moins bons résultats aux tests de mémoire.
En établissant un lien direct entre une mauvaise
hygiène de vie et de mauvaises performances cérébrales, l’étude semble
confirmer que fumer augmente le risque de maladies cardio-vasculaires. Ces dernières
favorisent à leur tour le déclin cognitif d’où le résultat suivant : fumer
endommage indirectement le cerveau.
Le cerveau des adolescents est modifié par la cigarette
Une équipe de chercheurs de l’université de
Californie à Los Angeles (UCLA), dans une étude publiée dans la revue Neuropsychopharmacology en mars 2014, ont découvert qu’une partie du cerveau s’atrophie chez les
jeunes fumeurs, ce qui affecte leur capacité de décision.
Après avoir étudié la structure neuronale du cortex
insulaire des 42 participants âgés de 16 à 22 ans, les chercheurs ont constaté
que l’épaisseur corticale de l’insula de fumeurs était beaucoup plus mince que
pour les non-fumeurs.
Les résultats de l’étude concluent que les jeunes
fumeurs peuvent éprouver certains changements dans la structure du cerveau et
que cette modification se produit non seulement auprès des jeunes qui ont fumé
pendant une longue période de temps, mais aussi avec ceux qui l’ont fait
récemment.
L’insula – une partie du cortex cérébral située
profondément dans la surface latérale du cerveau – est impliquée dans les
sentiments et dans la prise des décisions qui leur sont liées (douleur, haine,
peur, joie, tristesse...).
L’étude ne dit pas si cette atrophie est due à la
cigarette ou si les fumeurs ont naturellement un comportement plus addictif
parce que leur cortex insulaire est plus petit. Mais les chercheurs sont
unanimes sur un point : c’est au fond de notre cortex insulaire que nous
prenons les décisions, c’est aussi dans cette partie du cerveau que réside
notre conscience de notre propre état.
L’étude suggère que les modifications
neurobiologiques produites par le tabagisme au cours de cette période critique
du développement, pourrait expliquer pourquoi les adultes qui ont commencé à
fumer à un âge précoce ont été finalement dépendants au tabac tout au long de leur
vie.
La nicotine amoindrit leur capacité de décision,
et leur cerveau a moins conscience de l’état de dépendance dans lequel ils se
retrouvent.
Le cerveau souffre de l'excès d'alcool au cours de l'adolescence
Selon une étude de l'École de médecine de
l'Université Duke, publiée dans la revue Alcoholism:
Clinical & Experimental Research en mai 2015, la consommation excessive
d'alcool pendant l'adolescence peut avoir des conséquences très négatives pour
le développement du cerveau.
L'adolescence est non seulement une période
cruciale en termes de maturation
cognitive, émotionnelle et sociale, mais coïncide avec le réveil de la
consommation d'alcool pour beaucoup d'entre eux, et souvent, cette consommation
commence généralement très fort sans tenir compte des conséquences à long
terme.
Les chercheurs ont mené une expérience dans
laquelle ils ont exposé de jeunes rats à certains niveaux d'alcool pendant 16
jours, avec un temps semblable à l'adolescence humaine. Après cela, ils n’ont
reçu plus d'alcool, permettant aux rats arriver à l'âge adulte durant 24 à 29
jours. Pendant la recherche, les chercheurs ont mesuré un mécanisme cellulaire
appelé potentialisation à long terme (LTP) dans l'hippocampe, l'une des bases
moléculaires de la mémoire.
Ainsi, une activité synaptique haute est le
meilleur signe que l'apprentissage est
efficace, d'où la LTP est plus élevée chez les jeunes car ils ont
tendance à acquérir de grandes quantités de données dans la mémoire; beaucoup
plus que lorsque ils s’approchent de l'âge adulte.
Les résultats de l'étude ont révélé un changement
structurel dans les cellules nerveuses dans l'hippocampe avec une LTP
hyperactif; ainsi les épines dendritiques, où la plupart des synapses des
neurones se produisent, apparaissent comme si elles étaient immatures,
dégingandées et longues (les matures sont courtes et avec un aspect semblable à
un champignon). Un animal qui produit trop de LTP cessera finalement
d'apprendre, car pour apprendre à être efficace, le cerveau a besoin d'un
équilibre délicat entre excitation et d'inhibition et si c’est en trop, les circuits du cerveau ne
fonctionnent pas de façon optimale.
L'alcool modifie la structure neuronale du cerveau
Une équipe de chercheurs de l'Université du Pays
Basque (Espagne) et de l'Université de Nottingham (Royaume-Uni), dans une étude
publiée dans la revue Plos One en janvier 2015, a révélé que des
dommages structurels au niveau moléculaire peut provoquer cet excès d’alcool dans
le cerveau.
Les chercheurs ont analysé les cerveaux de 20
personnes décédées qui ont été diagnostiquées avec abus d'alcool ou de dépendance
à l'alcool, ainsi que d'autres 20 cerveaux de personnes décédées, qui ne sont
pas alcooliques. Après avoir étudié le cortex préfrontal de tous, les experts ont identifié diverses modifications dans le cytosquelette
des neurones des patients alcooliques ;
en particulier, dans les protéines alpha
et bêta nommées tubuline et spectrine.
Ils ont découvert que la zone du cerveau qui
contrôle les fonctions exécutives telles que la conception de stratégies, la
mémoire de travail, la planification ou le contrôle du comportement n'a été
altéré que chez les patients alcooliques. Ainsi, en utilisant des techniques
protéomiques (étude de l'ensemble des protéines d'une cellule) pour localiser
et marquer les protéines modifiées dans ces neurones, ils ont constaté que les éléments modifiés appartenaient aux
familles des protéines tubuline et spectrine, qui facilitent l'interaction et l' activité entre les composantes du réseau
de neuronal du cerveau.
Selon les experts, cette altération de la
structure neuronale du cerveau causée par l'éthanol, pourrait expliquer les problèmes
comportementaux, cognitifs et d'apprentissage,
qui présentent souvent les personnes alcooliques.
L’abus de marijuana peut endommager le centre du plaisir du cerveau
Une étude menée par l'Institut national sur l'abus
des drogues à Bethesda (Etats-Unis), publiée dans la revue Actes de
l'Académie nationale des sciences (PNAS) en juillet 2014, vient de
déterminer que fumer de grandes quantités de marijuana pendant
un temps prolongé endommage le centre
du plaisir du cerveau, responsable des sentiments de plaisir et de récompense.
Les scientifiques savent que l'abus de drogues peut causer des ravages sur le système de la dopamine, un ingrédient principal dans
le système de récompense du cerveau. Les gens qui abusent de l'alcool et de la
cocaïne, par exemple, produisent beaucoup moins de dopamine dans leur cerveau
que ceux qui ne le font pas. Maintenant, cette étude, voulait à voir si le même effet se produit chez ceux qui
fument de grandes quantités de
marijuana.
Pour ce faire, ils ont travaillé avec du méthylphénidate, un stimulant qui
augmente la quantité de dopamine dans le cerveau, qui a été distribué parmi 24 gros fumeurs de marijuana (avec une moyenne
de 5 joints par jour, 5 jours par semaine pendant 10 ans) et 24 personnes dans
le groupe de contrôle.
L'imagerie cérébrale a révélé que les deux groupes
ont produit la dopamine supplémentaire après la prise du médicament. Mais alors que le groupe témoin a montré une augmentation de la fréquence cardiaque et des lectures
de la pression artérielle, et ils ont déclaré se sentir agités, les utilisateurs de marijuana n'ont pas été affectés. Leurs réponses
étaient si faibles que les enquêteurs sont venus à se demander si le
méthylphénidate serait périmé (il ne l’était pas).
Cette absence de réponse physique suggère que les
personnes qui abusent de la marijuana pourraient avoir endommagé le circuit de
récompense du cerveau. Leur cerveau, en dépit de la production de la même
quantité de dopamine que ceux qui ne prennent pas de médicaments, ne sait pas quoi à faire avec elle, se produisant une sorte de “déconnexion”.
Consommer
régulièrement du cannabis modifie la
structure du cerveau
Selon une étude réalisée
par des chercheurs des universités du
Texas et du Nouveau-Mexique, publiée
dans les Actes de l'Académie des Sciences Américaine (PNAS) en novembre 2014, fumer régulièrement du cannabis a un impact
sur le volume de la matière grise du cerveau et sur la connectivité entre les
neurones.
En effet, la substance psychotrope du cannabis, le
THC réduirait le volume de matière grise du cerveau, mais augmenterait la
connexion entre les neurones.
Les chercheurs ont comparé par IRM (imagerie par
résonance magnétique), la structure du cerveau et les connexions neurologiques
de 48 participants consommateurs de cannabis et de 62 non-fumeurs. Les
scientifiques ont aussi évalué le type de consommation, le QI et les troubles
socio-psychologiques des participants grâce à des questionnaires.
Les résultats de l'étude révèlent que le volume du
cortex orbitofrontal – la région-clef du cerveau pour des prises de décision,
le système de récompense et les comportements addictifs – des fumeurs était
moins volumineux que celui des autres. Et que ces modifications étaient
corrélées à l'âge du premier joint et à la durée de la consommation de
cannabis.
Les chercheurs ont aussi observé que la connexion
entre les neurones des fumeurs était plus importante que les autres.
La consommation
de cannabis conduit à des altérations neuronales qui sont modulés selon
l'âge de début et la durée d'utilisation. Dans l'ensemble, ces résultats
suggèrent que la consommation chronique génère des processus neuro-adaptatifs
complexes. En effet, cette sur-connectivité entre les neurones serait un moyen
pour le cerveau de compenser la mauvaise performance de la matière grise moins
volumineuse selon les chercheurs.
L’exposition à la nicotine pendant la grossesse est liée aux changements génétiques qui peuvent augmenter le risque de TDAH
Selon une étude sur les animaux réalisée par des chercheurs de l'Université de
Yale, publiée dans le journal en ligne Nature Neuroscience en juin 2016, l'exposition chez l'utérus
à la nicotine peut déclencher des changements génétiques répandus qui affectent
la formation de connexions entre les cellules du cerveau tout au long de la vie
d'un animal – un changement qui pourrait être lié à l'attention et aux
problèmes de comportement plus tard chez les enfants de mères fumeuses.
Pour l'étude, les chercheurs ont exposé des souris
enceintes à la fumée de tabac pour voir quel effet durable l'exposition à la
nicotine prénatale a eu sur les fœtus en développement. Une fois que les souris
sont nées, l'équipe a noté que celles exposées à la nicotine dès le
début ont développé des problèmes de comportement qui imitaient les symptômes
d’un déficit de l’attention avec hyperactivité (TDAH) chez l’homme.
Ils ont fait des projections génomiques étendues
des souris exposées à la nicotine et ont trouvé des niveaux d'activité plus
élevés dans une zone clé du cerveau qui régule la méthylation d'histone. La
méthylation d'histone contrôle l'expression des gènes en modifiant la façon
dont l'ADN enveloppe les chromosomes, principalement dans les gènes
responsables de la création de synapses cérébrales.
*
* *
Les effets de la cocaïne sur le cerveau
Notre système nerveux central, dont l’organe
principal est le cerveau, est formé de neurones qui communiquent entre eux
grâce à des impulsions électriques ou chimiques afin de transmettre des
messages et des informations sur notre environnement et sur ce qu’il se passe
dans notre corps.
Il existe entre les neurones un espace synaptique
dans lequel passent des substances chimiques nommées neurotransmetteurs. Ces
neurotransmetteurs agissent comme des messagers qui transmettent les
informations entre les neurones. Il existe différents types de neurotransmetteurs
selon le type de message à transmettre.
La dopamine est le
neurotransmetteur qui est le plus affecté par la consommation de cocaïne (tout comme pour la consommation d’autres drogues
comme l’alcool et l’héroïne). La dopamine est présente dans la régulation du
comportement émotionnel (par exemple pour le bonheur ou le stress), dans la
régulation des mouvements et dans les fonctions mentales supérieures comme la
mémoire, le comportement ou la motivation. Cette substance joue également un
rôle très important dans ce que l’on nomme le système de récompense du cerveau,
c’est à dire dans les sensations de plaisir que nous procure notre cerveau face
à des situations précises ou à des substances déterminées comme la nourriture,
le sexe, ou dans ce cas-là la cocaïne.
L’effet qu’a la cocaïne
dans notre cerveau est d’empêcher que la dopamine soit capturée par les
neurones, ce qui provoque une
accumulation d’une grande quantité de dopamine dans l’espace synaptique,
entraînant une augmentation des fonctions qui sont liées à ce
neurotransmetteur.
La cocaïne modifie les systèmes de notre cerveau
chargés du plaisir, de la motivation et des récompenses. Sa consommation sur le long terme rend les
personnes moins sensibles à l’expérimentation de la sensation de plaisir naturelle
due par exemple au sexe, à la pratique du sport ou au fait de manger. La
consommation prolongée rend également moins sensible aux sensations agréables
et aux émotions.
Les effets du cannabis sur la chimie du cerveau
Le tétrahydrocannabinol (THC) qui est la molécule
à caractère psychotrope se substitue à des substances régulatrices – les
endocannabinoïdes – produites naturellement par l’organisme. Elle interfère
avec un type particulier de récepteurs situés dans plusieurs parties du
cerveau.
Il existe de nombreux récepteurs à
endocannabinoïdes dans le néocortex. Cette partie du cerveau – la couche externe
des hémisphères cérébraux – est impliquée dans les fonctions cognitives dites supérieures
comme les perceptions sensorielles, les commandes motrices volontaires, le
raisonnement spatial, la conscience ou le langage.
Sous la prise de drogue, certaines personnes
voient ainsi leur vigilance diminuer, spécialement pour les tâches longues et
ennuyeuses, elles éprouvent des difficultés à réaliser des calculs
mathématiques complexes et à réagir dans le temps imparti.
Sous l’effet du cannabis, l’activité cérébrale se réorganise
L’activité cérébrale – notamment celle mobilisée
par les tâches d’attention visuelles et auditives – d’individus adultes
consommant régulièrement et depuis longtemps de la drogue (plus de deux ans, 5
joints par semaine) se réorganise, cependant que l’activité du cervelet – zone
impliquée dans la coordination des mouvements – diminue.
En cas d’intoxication aigüe – c’est-à-dire tant que
le THC est présent dans l’organisme – la mémorisation est un processus cognitif
qui est largement altéré, en particulier l’encodage des informations, leur
stockage ainsi que leur recouvrement. Les capacités de concentration – la possibilité de réaliser des choses avec précision – sont diminuées ainsi que
les réflexes et le temps de réaction. Les capacités arithmétiques sont, elles
aussi, affectées.
Des consommateurs de longue durée ne prenant plus
de drogues peuvent toujours présenter des séquelles. Après deux ans
d’abstinence et cinq années de consommation, certains adultes présentent encore
des difficultés sensorielles telles que la perception sonore. D’autres, ayant
commencé à consommer durant l’adolescence, gardent après un mois d’abstinence
une intelligence verbale relativement plus faible que la moyenne.
Le cannabis pendant l’adolescence pourrait perturber la maturation du cerveau
La consommation régulière et prolongée de cannabis
pendant l’adolescence, voire avant, semblerait constituer une véritable cause
de déficit intellectuel pour les individus une fois devenus adultes. L'arrêt ou la réduction de la consommation de
la drogue ne restaure pas complètement les capacités intellectuelles.
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