Dans une étude sur le rat, le stress chronique peut conduire à des décisions risquées

Il n'est pas toujours facile de décider entre deux options qui comportent à la fois des éléments positifs et négatifs, comme choisir entre un emploi avec un salaire élevé mais de longues heures et un emploi moins bien rémunéré qui permet plus de temps de loisir.

Les neuroscientifiques du Massachusetts Institute of Technology ont maintenant découvert que la prise de décisions dans ce type de situation, connue sous le nom de conflit coûts-avantages, est considérablement affectée par le stress chronique.

Dans une étude sur des souris, ils ont constaté que les animaux stressés étaient beaucoup plus susceptibles de choisir des options à haut risque et à haut rendement.

Les chercheurs ont également découvert que les altérations d'un circuit cérébral spécifique sous-tendent cette prise de décision anormale, et ils ont montré qu'ils pouvaient restaurer un comportement normal en manipulant ce circuit.

Si une méthode pour régler ce circuit chez l'homme était développée, elle pourrait aider les patients souffrant de dépression, de toxicomanie et d'anxiété, qui se caractérisent souvent par une mauvaise prise de décision, affirment les scientifiques.

«Une chose passionnante est qu'en faisant cette science très fondamentale, nous avons trouvé un microcircuit de neurones dans le striatum que nous pourrions manipuler pour inverser les effets du stress sur ce type de prise de décision», a déclaré le Dr Ann Graybiel, professeur à la Massachusetts Institute of Technology et membre du McGovern Institute for Brain Research. «Ceci, pour nous, est extrêmement prometteur, mais nous sommes conscients que jusqu'à présent, ces expériences sont menées sur des rats et des souris.»

En 2015, les chercheurs du MIT ont identifié pour la première fois le circuit cérébral impliqué dans la prise de décision impliquant un conflit coûts-avantages. Le circuit commence dans le cortex préfrontal médian, qui est responsable du contrôle de l'humeur, et s'étend dans des grappes de neurones appelés striosomes, qui sont situés dans le striatum, une région associée à la formation d'habitudes, à la motivation et au renforcement des récompenses.

Dans cette étude, les chercheurs ont formé des rongeurs à gérer un labyrinthe dans lequel ils devaient choisir entre une option comprenant du lait au chocolat hautement concentré, qu'ils aiment, ainsi qu'une lumière vive, ce qu'ils n'aiment pas, et une option avec une lumière plus faible mais lait au chocolat plus faible.

En inhibant la connexion entre les neurones corticaux et les striosomes, en utilisant une technique connue sous le nom d'optogénétique, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient transformer la préférence des rongeurs pour des choix à faible risque et moins rentables en une préférence pour des gains plus importants malgré leurs coûts plus élevés.

Dans la nouvelle étude, les chercheurs ont réalisé une expérience similaire sans manipulations optogénétiques. Au lieu de cela, ils ont exposé les rongeurs à une courte période de stress chaque jour pendant deux semaines.

Avant de subir le stress, les rats et les souris normaux choisissaient de courir vers le bras du labyrinthe avec une lumière plus faible et un lait au chocolat plus faible environ la moitié du temps. Les chercheurs ont progressivement augmenté la concentration de lait au chocolat du côté le plus faible et, ce faisant, les animaux ont commencé à choisir ce côté plus fréquemment.

Cependant, lorsque des rats et des souris souffrant de stress chronique ont été mis dans la même situation, ils ont continué à choisir le côté lumière vive / meilleur lait au chocolat, même si la concentration de lait au chocolat augmentait considérablement du côté plus faible.

C'était le même comportement que les chercheurs ont observé chez les rongeurs dont le circuit cortex-striosome préfrontal était perturbé optogénétiquement.

«Le résultat est que l'animal ignore le coût élevé et choisit la récompense élevée», a déclaré Alexander Friedman, chercheur à l'Institut McGovern et auteur principal de l'article.

Les chercheurs pensent que ce circuit intègre des informations sur les bons et les mauvais aspects des choix possibles, aidant le cerveau à prendre une décision. Normalement, lorsque le circuit est activé, les neurones du cortex préfrontal activent certains neurones appelés interneurones à haut débit, qui suppriment ensuite l'activité du striosome.

Lorsque les animaux sont stressés, cette dynamique de circuit change et les neurones corticaux se déclenchent trop tard pour inhiber les striosomes, qui deviennent alors surexcités, ont expliqué les chercheurs. Cela entraîne une prise de décision anormale.

"D'une manière ou d'une autre, cette exposition préalable au stress chronique contrôle l'intégration du bien et du mal", a déclaré Graybiel. «C'est comme si les animaux avaient perdu leur capacité à équilibrer l'excitation et l'inhibition pour adopter un comportement raisonnable.»

Une fois que ce changement se produit, il reste en vigueur pendant des mois, ont découvert les chercheurs. Cependant, ils ont pu restaurer la prise de décision normale chez les souris stressées en utilisant l'optogénétique pour stimuler les interneurones à haut feu, supprimant les striosomes.

Cela suggère que le circuit préfronto-striosomique reste intact après un stress chronique et pourrait potentiellement être sensible à des manipulations qui rétabliraient un comportement normal chez les humains dont les troubles conduisent à une prise de décision anormale, ont déclaré les chercheurs.

"Ce changement d'état pourrait être réversible, et il est possible à l'avenir que vous puissiez cibler ces interneurones et rétablir l'équilibre excitation-inhibition", a déclaré Friedman.

L'étude a été publiée dans Cellule.

Source: Institut de technologie du Massachusetts