L'étude sur les souris suggère une méthode intrigante pour bloquer le TOC
Les chercheurs pensent que ces connaissances pourraient aider les chercheurs à développer de nouveaux traitements pour des maladies telles que le trouble obsessionnel-compulsif (TOC) et le syndrome de Tourette.
Le TOC est un trouble anxieux caractérisé par des pensées intrusives qui produisent un malaise et par des comportements répétitifs. Environ 1 pour cent des adultes américains souffrent de TOC, et les patients reçoivent généralement des médicaments contre l'anxiété ou des antidépresseurs, une thérapie comportementale ou une combinaison de thérapie et de médicaments.
Pour ceux qui ne répondent pas à ces traitements, une nouvelle alternative est la stimulation cérébrale profonde, qui délivre des impulsions électriques via un stimulateur cardiaque implanté dans le cerveau.
Pour cette étude, l'équipe du MIT a utilisé l'optogénétique pour contrôler l'activité des neurones avec la lumière.
Cette technique n'est pas encore prête à être utilisée chez les patients humains, mais des études comme celle-ci pourraient aider les chercheurs à identifier les modèles d'activité cérébrale qui signalent l'apparition d'un comportement compulsif, leur permettant de chronométrer plus précisément la délivrance d'une stimulation cérébrale profonde.
«Vous n’avez pas à vous stimuler tout le temps. Vous pouvez le faire d'une manière très nuancée », a déclaré Ann Graybiel, Ph.D., auteur principal d'un Science document décrivant l'étude.
Dans des études antérieures, Graybiel s'est concentré sur la façon de briser les habitudes normales; dans le travail actuel, elle s'est tournée vers un modèle de souris développé pour tenter de bloquer un comportement compulsif.
Les souris modèles n'ont pas de gène particulier, connu sous le nom de Sapap3, qui code pour une protéine trouvée dans les synapses des neurones du striatum. Le striatum est une zone du cerveau liée à la dépendance et aux problèmes de comportement répétitifs, ainsi qu'aux fonctions normales telles que la prise de décision, la planification et la réponse à la récompense.
Pour cette étude, les chercheurs ont formé des souris dont le gène Sapap3 a été assommé pour se toiletter de manière compulsive à un moment précis, permettant aux chercheurs d'essayer d'interrompre la compulsion.
Pour ce faire, ils ont utilisé une stratégie de conditionnement pavlovienne dans laquelle un événement neutre (un ton) est associé à un stimulus qui provoque le comportement souhaité - dans ce cas, une goutte d'eau sur le nez de la souris, ce qui amène la souris à se toiletter. Cette stratégie était basée sur un travail thérapeutique avec des patients souffrant de TOC, qui utilise ce type de conditionnement.
Après plusieurs centaines d'essais, les souris normales et knock-out sont devenues conditionnées pour se toiletter en entendant le ton, qui se produisait toujours un peu plus d'une seconde avant que la goutte d'eau ne tombe.
Cependant, après un certain point, leurs comportements ont divergé: les souris normales ont commencé à attendre juste avant que la goutte d'eau ne tombe pour commencer le toilettage. Ce type de comportement est appelé optimisation, car il évite aux souris de gaspiller des efforts inutiles.
Cette optimisation du comportement n'est jamais apparue chez les souris knock-out, qui ont continué à se toiletter dès qu'elles ont entendu le ton, suggérant que leur capacité à supprimer le comportement compulsif était altérée.
Les chercheurs soupçonnaient que l'échec de la communication entre le striatum, qui est lié aux habitudes, et le néocortex, le siège de fonctions supérieures qui peuvent remplacer des comportements plus simples, pourrait être à l'origine du comportement compulsif des souris.
Pour tester cette idée, ils ont utilisé l'optogénétique, qui leur permet de contrôler l'activité cellulaire avec la lumière en manipulant des cellules pour exprimer des protéines sensibles à la lumière.
Lorsque les chercheurs ont stimulé des cellules corticales sensibles à la lumière qui envoient des messages au striatum en même temps que le ton retentit, les souris KO ont presque totalement arrêté leur toilettage compulsif, mais elles pouvaient toujours se toiletter lorsque la goutte d'eau est arrivée.
Les chercheurs suggèrent que cette guérison résulte de signaux envoyés par les neurones corticaux à un très petit groupe de neurones inhibiteurs dans le striatum, qui font taire l'activité des cellules striatales voisines et coupent le comportement compulsif.
«Grâce à l'activation de cette voie, nous pourrions provoquer une inhibition du comportement, qui semble être dysfonctionnelle chez nos animaux», a déclaré le co-auteur Eric Burguiere, Ph.D.
Les chercheurs ont également testé l'intervention optogénétique chez des souris alors qu'elles se toilettaient dans leurs cages, sans signaux de conditionnement. Pendant des périodes de stimulation lumineuse de trois minutes, les souris knock-out se sont beaucoup moins soignées qu'elles ne le faisaient sans la stimulation.
Les recherches futures étudieront les marqueurs de l'activité cérébrale qui pourraient révéler le moment où un comportement compulsif est sur le point de commencer - des connaissances qui aideront à guider le développement ultérieur de traitements de stimulation cérébrale profonde pour les patients atteints de TOC.
Source: MIT
