Une étude sur les souris montre pourquoi les habitudes sont difficiles à briser

Pour beaucoup, notre résolution du Nouvel An visant à réduire la consommation de bonbons est déjà tombée dans des moments difficiles. Une nouvelle étude découvre qu'une habitude de gourmandise laisse une marque durable sur des circuits spécifiques du cerveau, nous amenant à nourrir nos envies.

Tel que publié dans la revue Neurone, Les scientifiques de l'Université Duke pensent que leurs découvertes permettront d'améliorer la compréhension de la façon dont des habitudes comme le sucre et d'autres vices modifient le cerveau. De plus, la nouvelle appréciation de la manière dont les habitudes influencent le cerveau mènera, espérons-le, à de nouvelles stratégies pour les briser.

«Un jour, nous pourrons peut-être cibler ces circuits chez les gens pour aider à promouvoir les habitudes que nous voulons et éliminer celles que nous ne voulons pas», a déclaré la chercheuse principale de l’étude, Nicole Calakos, M.D., Ph.D.

Calakos, spécialiste de l’adaptabilité du cerveau, a fait équipe avec Henry Yin, un expert des modèles animaux de comportement d’habitude dans le département de psychologie et de neurosciences de Duke. Les deux scientifiques sont également membres du Duke Institute for Brain Sciences.

Leurs groupes ont formé des souris par ailleurs en bonne santé pour former des habitudes de sucre de gravité variable, un processus qui impliquait d'appuyer sur un levier pour recevoir de minuscules bonbons. Les animaux qui sont devenus accro ont continué à appuyer sur le levier même après que les friandises aient été retirées.

Les chercheurs ont ensuite comparé les cerveaux de souris qui avaient pris l'habitude à ceux qui n'en avaient pas. En particulier, l'équipe a étudié l'activité électrique dans les noyaux gris centraux, un réseau complexe de zones cérébrales qui contrôle les actions motrices et les comportements compulsifs, y compris la toxicomanie.

Dans les noyaux gris centraux, deux types principaux de chemins véhiculent des messages opposés: l’un porte un signal «go» qui déclenche une action, l’autre un signal «stop».

Des expériences menées par Justin O'Hare, étudiant diplômé en neurobiologie de Duke, ont révélé que les voies d'arrêt et de départ étaient toutes deux plus actives chez les souris à sucre. O’Hare a déclaré qu’il ne s’attendait pas à voir le signal d’arrêt s’accroître de la même manière dans les cerveaux habituels, car il a été traditionnellement considéré comme le facteur qui aide à prévenir un comportement.

Les chercheurs ont également découvert un changement dans le moment de l'activation dans les deux voies. Chez les souris qui avaient pris l'habitude, la voie aller s'est activée avant la voie d'arrêt. Dans les cerveaux sans habitude, le signal d'arrêt précédait le départ. Ces changements dans les circuits cérébraux étaient si durables et évidents qu'il était possible pour le groupe de prédire quelles souris avaient pris l'habitude simplement en regardant des morceaux isolés de leur cerveau dans une boîte de Pétri.

Les scientifiques ont précédemment noté que ces voies opposées des noyaux gris centraux semblent appartenir à une race, bien que personne n'ait montré qu'une habitude donne une longueur d'avance à la voie aller. O’Hare a dit que c’était parce que les signaux de marche et d’arrêt n’avaient pas été étudiés dans le même cerveau au même moment. Mais les nouvelles stratégies d'étiquetage utilisées par les scientifiques de Duke ont permis aux chercheurs de mesurer l'activité sur des dizaines de neurones dans les deux voies simultanément, chez le même animal.

«L’avance de la voie aller a du sens», a déclaré Calakos. «Cela pourrait inciter l'animal à être plus susceptible de s'engager dans le comportement.» Les chercheurs testent cette idée et étudient comment les réarrangements d'activité se produisent en premier lieu.

Fait intéressant, le groupe a observé que des changements dans l'activité aller et arrêter se produisaient dans toute la région des noyaux gris centraux qu'ils étudiaient par opposition à des sous-ensembles spécifiques de cellules cérébrales. O'Hare a déclaré que cela pouvait être lié à l'observation selon laquelle une dépendance à une chose peut rendre une personne plus susceptible de s'engager dans d'autres habitudes malsaines ou addictions.

Pour voir s'ils pouvaient rompre une habitude, les chercheurs ont encouragé les souris à changer d'habitude en ne les récompensant que si elles arrêtaient d'appuyer sur le levier. Les souris qui réussissaient le mieux à arrêter de fumer avaient des cellules Go plus faibles. Mais comment cela pourrait se traduire par une aide pour les humains ayant de mauvaises habitudes n'est toujours pas clair. Étant donné que les noyaux gris centraux sont impliqués dans un large éventail de fonctions, il peut être difficile à cibler avec des médicaments.

La recherche fournit une explication biologique du succès des méthodes émergentes de traitement de la dépendance par stimulation électrique ou magnétique.

Calakos explique que certains chercheurs commencent à explorer la possibilité de traiter la toxicomanie en utilisant la stimulation magnétique transcrânienne ou TMS, une technique non invasive qui utilise des impulsions magnétiques pour stimuler le cerveau.

«Le TMS est une percée pour accéder à ces circuits dans des maladies plus graves», a-t-elle déclaré, en ciblant en particulier le cortex, une zone cérébrale qui sert de principal intrant aux noyaux gris centraux. Pour les mauvaises habitudes plus ordinaires, «des stratégies comportementales plus simples que beaucoup d'entre nous essayent peuvent également exploiter des mécanismes similaires», a ajouté Calakos. «Il s’agit peut-être simplement de déterminer lesquels d’entre eux sont les plus efficaces.»

Pendant ce temps, Calakos et son équipe étudient ce qui distingue les habitudes ordinaires des habitudes problématiques qui peuvent être observées dans des conditions telles que le trouble obsessionnel-compulsif.

Source: Université Duke