304. NEUROSCIENCES & PSYCHOLOGIE

Anxiété : Le contrôle cérébral du comportement de fuite pourrait débloquer des traitements contre l'anxiété

Résumé : Des chercheurs ont découvert comment le cerveau contrôle la sensibilité aux menaces, influençant ainsi le comportement de fuite chez la souris. L'étude a révélé que les neurones inhibiteurs de la substance grise périaqueducale (PAG) régulent à la fois le déclenchement et la fin de la fuite.

Ces résultats pourraient conduire à de nouvelles thérapies contre l’anxiété et le syndrome de stress post-traumatique. Les recherches futures visent à explorer les voies moléculaires reliant l’expérience de menace à l’activité neuronale.

Faits marquants :

Faits essentiels :

1. Contrôle neuronal : les neurones inhibiteurs PAG régulent l'initiation et la fin de l'échappement.

2. Potentiel thérapeutique : Les résultats pourraient conduire à de nouveaux traitements contre l’anxiété et le syndrome de stress post-traumatique.

3. Recherches futures : Les prochaines étapes comprennent l’étude des voies moléculaires reliant l’expérience de la menace à l’activité neuronale.

Source : Centre d'accueil Sainsbury

Des neuroscientifiques ont découvert comment le cerveau contrôle de manière bidirectionnelle la sensibilité aux menaces pour initier et mener à bien un comportement de fuite chez la souris. Ces résultats pourraient ouvrir de nouvelles perspectives pour la découverte de thérapies contre l'anxiété et le syndrome de stress post-traumatique (SSPT).

L'étude, publiée aujourd'hui dans Current Biology, décrit comment les chercheurs du Sainsbury Wellcome Centre de l'UCL ont étudié une région du cerveau appelée le gris périaqueducal (PAG), qui est connu pour être hyperactif chez les personnes souffrant d'anxiété et de SSPT.

Leurs résultats montrent que les neurones inhibiteurs du PAG s'activent en permanence, ce qui signifie que leur niveau peut être ajusté à la hausse ou à la baisse. L'équipe a découvert que cela a un impact direct sur le déclenchement de l'évasion chez les souris et que ces mêmes neurones sont également responsables de la durée de l'évasion.

« Le comportement de fuite n'est pas figé : il s'adapte avec l'expérience. Nos études précédentes ont montré que les souris deviennent plus ou moins susceptibles de s'échapper en fonction de leur expérience passée.

« Nous avons donc voulu comprendre comment le cerveau régule la sensibilité aux menaces, car cela pourrait avoir des implications pour les personnes souffrant d’anxiété et de SSPT, chez lesquelles ces circuits peuvent être mal régulés », a commenté le professeur Tiago Branco, chef de groupe au SWC et auteur correspondant de l’article.

Pour étudier la manière dont le cerveau contrôle le comportement de fuite, l'équipe a d'abord réalisé des enregistrements in vitro de neurones inhibiteurs de PAG (dans une boîte de Pétri) pour examiner leurs propriétés. Ils ont découvert qu'en l'absence d'entrée, les neurones inhibiteurs de PAG s'activent toujours. Ils ont confirmé cette découverte par des enregistrements in vivo utilisant l'imagerie calcique et des microscopes miniatures montés sur la tête pendant que les souris couraient.

L’équipe a également réalisé des études de connectivité dans le cerveau et a montré que les neurones inhibiteurs du PAG sont directement connectés aux neurones excitateurs connus pour initier l’évasion.

« Nous avons découvert que l’ensemble du réseau d’échappement est sous contrôle inhibiteur direct. Lorsque nous avons examiné ce qui se passe pendant l’échappement, nous avons trouvé un groupe de cellules dont l’activité diminue juste avant l’échappement. Cela signifie que l’inhibition est supprimée pour que l’échappement puisse être initié.

« Nous avons également découvert un autre groupe de cellules où l’inhibition augmente progressivement à mesure que l’animal s’échappe et atteint son maximum lorsque l’animal a atteint l’abri. Cela suggère que non seulement les cellules inhibitrices contrôlent le déclenchement de la fuite, mais qu’elles semblent également jouer un rôle important pour dire à l’animal de s’arrêter lorsqu’il atteint un endroit sûr », a expliqué le professeur Branco.

Pour tester cette théorie plus en profondeur, l’équipe a utilisé une technique appelée optogénétique pour manipuler directement l’activité des neurones en les excitant ou en les inhibant. Lorsqu’ils ont augmenté artificiellement l’activité des neurones inhibiteurs du PAG, ils ont constaté que la probabilité d’évasion diminuait.

En inhibant les neurones inhibiteurs PAG, la probabilité de fuite a augmenté. Cela a confirmé que les neurones inhibiteurs PAG agissent comme un cadran qui peut être tourné vers le haut ou vers le bas pour contrôler la sensibilité de l'animal à la menace.

« Pour vérifier si ces neurones sont également importants pour contrôler le moment où la fuite s'arrête, nous avons d'abord activé les neurones après que les animaux aient commencé à s'échapper et avons constaté qu'ils s'arrêtaient avant d'atteindre l'abri.

« En inhibant les neurones, nous avons découvert que les souris couraient devant l’abri et ne cessaient de s’échapper. Cela signifie que les neurones ont accès à l’information que l’animal utilise pour savoir quand il a atteint un endroit sûr », explique le professeur Branco.

La prochaine étape pour l’équipe est de comprendre comment l’expérience de la menace rend le système plus ou moins excitable grâce au recrutement de ces neurones.

« Si nous parvenions à révéler la voie moléculaire spécifique qui relie l’expérience au recrutement de ces neurones, il serait alors concevable que des médicaments puissent être développés pour cibler cette voie afin que la sensibilité puisse être augmentée ou diminuée chez les personnes souffrant d’anxiété et de TSPT », a conclu le professeur Branco.

Financement : Cette recherche a été financée par une bourse de recherche senior Wellcome (214352/Z/18/Z), par la bourse de base du Sainsbury Wellcome Centre de la Gatsby Charitable Foundation et Wellcome (GAT3755 et 219627/Z/19/Z) et par une bourse du Conseil européen de la recherche (Consolidator n° 864912), des bourses postdoctorales de la Fondation allemande pour la recherche (projet n° 515465001 ; projet n° STE 2605/1), le programme de doctorat de 4 ans en neurosciences de l'UCL Wellcome, le programme de doctorat SWC et la Max Planck Society.

À propos de cette actualité sur la recherche en neurosciences et sur le SSPT

Auteure : April Cashin-Garbutt
Source : Sainsbury Wellcome Center
Contact : April Cashin-Garbutt – Sainsbury Wellcome Center
Image : L'image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Les neurones GABAergiques toniquement actifs dans la substance grise périaqueducale dorsale contrôlent l'évasion instinctive chez la souris » par Tiago Branco et al. Current Biology

Abstrait

Les neurones GABAergiques toniquement actifs dans la substance grise périaqueducale dorsale contrôlent l'évasion instinctive chez la souris

Points forts

· Les neurones GABAergiques du PAG dorsal déclenchent des potentiels d'action de manière tonique

· Ils constituent une source majeure d'inhibition synaptique pour les neurones PAG excitateurs

· L'activité tonique GABAergique dans le PAG définit un seuil pour l'évasion instinctive

· Les neurones GABAergiques PAG contrôlent à la fois l'initiation et la fin de l'échappement

Résumé

Le comportement de fuite est un ensemble d'actions locomotrices qui éloignent un animal d'une menace. Bien que ces actions puissent être stéréotypées, il est avantageux pour la survie qu'elles soient flexibles.

Par exemple, la probabilité de fuite dépend du risque de prédation et des motivations concurrentes, tandis que la fuite vers la sécurité nécessite des ajustements continus de la trajectoire et doit se terminer au bon endroit et au bon moment.

Ce degré de flexibilité suggère que les composants modulateurs, comme les réseaux inhibiteurs, agissent sur les circuits neuronaux contrôlant l’évasion instinctive.

Chez la souris, la décision d'échapper à des menaces imminentes est mise en œuvre par un circuit d'anticipation dans le mésencéphale, où les neurones excitateurs positifs au transporteur vésiculaire de glutamate 2 (VGluT2 ⁺ ) dans le gris périaqueducal dorsal (dPAG) calculent l'initiation et la vigueur de l'évasion.

Ici, nous avons testé l’hypothèse selon laquelle les neurones GABAergiques locaux au sein du dPAG contrôlent le comportement d’échappement en définissant l’excitabilité du réseau d’échappement dPAG.

En utilisant des enregistrements d'activité neuronale in vivo et en patch-clamp in vitro , nous avons découvert que les neurones dPAG vésiculaires à transporteur GABA positif (VGAT ⁺ ) déclenchent des potentiels d'action de manière tonique en l'absence d'entrées synaptiques et constituent une source majeure d'inhibition des neurones dPAG VGluT2 ⁺ . L'activité dans les cellules VGAT ⁺ dPAG diminue transitoirement au début de l'échappement et augmente pendant l'échappement, atteignant un pic à la fin de l'échappement.

L'augmentation ou la diminution optogénétique de l'activité VGAT ⁺ dPAG modifie la probabilité de fuite lorsque la stimulation est délivrée au début de la menace et la durée de la fuite lorsqu'elle est délivrée après le début de la fuite. Nous concluons que l'activité des neurones VGAT ⁺ dPAG à déclenchement tonique définit un seuil pour le début de la fuite et contrôle l'exécution de l'action de fuite.

Aout 2024