Des souris anxieuses calmées par des flashs cérébraux

Les personnes qui souffrent d’anxiété pourraient voir leur peur bannie alors que les scientifiques ont « identifié un mécanisme cérébral qui rend les individus intrépides », a rapporté le Daily Mail. Il a déclaré que les tests sur des souris ont montré que « déclencher le mécanisme avec des impulsions de lumière a stimulé leur volonté de prendre des risques, tout en inhibant cela les rendait plus timides ».

Comme le rapporte le Daily Mail, cette étude était sur des souris et a exploré comment certaines zones du cerveau sont impliquées dans l’anxiété. La recherche a utilisé une technique dans laquelle des virus génétiquement modifiés contenant des protéines photosensibles (protéines sensibles à la lumière) ont été insérés dans le cerveau des souris. Les protéines ont ensuite été exposées à des éclairs de lumière à travers des fibres optiques implantées chirurgicalement. Stimuler une partie particulière de l’amygdale (une région du cerveau pensée pour avoir un rôle dans l’émotion et l’anxiété) réduit le comportement anxieux chez les souris, tout en inhibant cela a augmenté le comportement. Notamment, les effets étaient instantanés et réversibles, et ne se sont pas produits lorsque les souris témoins ont été stimulées avec la lumière.

Cette étude expérimentale sur les animaux a été menée avec soin et a utilisé un modèle et des méthodes appropriés. L’étude a une pertinence limitée pour le traitement de l’anxiété chez les humains à ce stade, car il semble improbable que les méthodes utilisées ici soient un traitement acceptable pour les humains.

D’où vient l’histoire?

L’étude a été réalisée par des chercheurs des départements de bio-ingénierie, de psychiatrie et de neuroscience à l’Université de Stanford en Californie. Il a été soutenu par de multiples subventions et récompenses, y compris certains du National Institutes of Health et une bourse d’études Samsung. L’étude a été publiée sous forme de lettre dans la revue scientifique à comité de lecture Nature.

Le Daily Mail a couvert avec précision les principaux détails de la recherche, mais a exagéré la pertinence de la procédure expérimentale en tant que nouveau traitement. Bien qu’une meilleure compréhension des systèmes nerveux impliqués dans l’anxiété puisse conduire à des traitements améliorés, la procédure expérimentale complexe utilisée dans cette étude (impliquant la manipulation génétique des cellules nerveuses et l’implantation de fibres optiques dans le cerveau) est improbable chez l’homme.

De quel type de recherche s’aggissait-t-il?

C’était une étude sur des animaux chez la souris. Les chercheurs disent que, malgré les troubles anxieux fréquents, les circuits nerveux sous-jacents dans le cerveau ne sont pas bien compris. La région du cerveau appelée amygdale est supposée avoir un rôle dans l’émotion et l’anxiété. Dans cette étude, ils ont voulu définir plus précisément les sous-régions et les connexions dans cette zone qui pourraient être responsables de l’anxiété.

Comme la plupart des traitements disponibles pour l’anxiété ne sont pas très efficaces, ont des effets secondaires ou créent une dépendance, une meilleure compréhension du circuit nerveux sous-jacent dans le cerveau pourrait améliorer le traitement. Les chercheurs ont utilisé une technique relativement nouvelle pour étudier l’activité cérébrale appelée optogénétique pour étudier les effets de l’anxiété chez la souris.

Qu’est-ce que la recherche implique?

Dans cette étude sur les animaux, les chercheurs ont utilisé l’optogénétique pour explorer les circuits neuronaux sous-jacents aux comportements liés à l’anxiété. Ils ont mesuré l’anxiété chez les souris en utilisant des techniques standard et ont également examiné leur «électrophysiologie» cérébrale (son activité électrique).

Les chercheurs ont examiné l’amygdale. Dans cette zone, il y a des sous-régions appelées l’amygdale basolatérale et le noyau central de l’amygdale. Les chercheurs étaient particulièrement intéressés à savoir si les nerfs de l’amygdale basolatérale qui se connectent au noyau central de l’amygdale sont impliqués dans l’anxiété, donc ce sont les nerfs qu’ils ciblaient dans leurs expériences.

L’optogénétique est une technique relativement nouvelle utilisée pour étudier l’activité cérébrale. Le processus implique l’injection d’un virus qui est génétiquement modifié pour transporter des protéines photosensibles dans le cerveau. Le virus introduit les protéines photosensibles dans les neurones du cerveau, ce qui les rend sensibles à la manipulation par exposition à la lumière.

Les chercheurs ont injecté un tel virus directement dans le cerveau de trois groupes de souris. Ce virus a été conçu pour transporter des gènes qui contiennent le code d’une protéine photosensible similaire à une protéine trouvée dans les cellules sensibles à la lumière à l’arrière de l’œil. Dans cette étude, deux protéines photosensibles différentes ont été utilisées, une qui activerait les cellules nerveuses lorsqu’elles seraient exposées à la lumière et une qui inhiberait ces cellules nerveuses lorsqu’elles seraient exposées à la lumière. L’un des groupes a reçu les protéines activatrices, l’un des protéines inhibitrices, et le troisième n’a reçu aucune injection de protéines, mais seulement la stimulation de la lumière.

Pour éclairer des fibres nerveuses particulières (les fibres neuronales) dans le noyau central de l’amygdale, les chercheurs ont inséré une fibre optique à travers une petite canule dans le cerveau. Ils ont ensuite recueilli des données sur le comportement des animaux et des données électrophysiologiques ou d’imagerie quatre à six semaines après la chirurgie.

La stimulation lumineuse était délivrée par des fibres optiques alors que les souris étaient libres de se déplacer autour de leur boîte. Les chercheurs ont enregistré les mouvements de la souris. Les souris essaient généralement d’éviter les espaces ouverts parce que ces endroits les exposent aux prédateurs. S’ils sont anxieux, ils se déplacent normalement sur les bords de leurs boîtes sans s’égarer au milieu. Cependant, comme ils deviennent plus calmes, ils laissent la sécurité des bords.

Quels ont été les résultats de base?

Les chercheurs disent que la stimulation de la lumière vers les terminaux dans le noyau central de l’amygdale a produit une réduction rapide mais réversible de l’anxiété. Lorsque les souris qui avaient reçu les protéines photosensibles pour inhiber les cellules nerveuses étaient stimulées, elles présentaient des comportements accrus liés à l’anxiété.

Comment les chercheurs ont-ils interprété les résultats?

Les chercheurs concluent que leurs résultats indiquent que ce circuit spécifique de l’amygdale est un circuit cérébral essentiel pour le contrôle de l’anxiété aiguë dans le cerveau des mammifères. Ils disent que la recherche démontre l’importance de cibler optogénétiquement des connexions cellulaires spécifiques plutôt que des types de cellules uniques. Ils suggèrent que ces résultats sont pertinents pour l’investigation de la maladie neuropsychiatrique.

Conclusion

Cette recherche démontre l’utilisation d’une technique relativement nouvelle appelée optogénétique. Cette technique est susceptible d’être utilisée dans de nombreuses expériences animales visant à comprendre le rôle des différents circuits dans le cerveau.

Cette étude expérimentale sur les animaux a été menée avec soin et a utilisé un modèle et des méthodes appropriés.

Le fait que la stimulation lumineuse produise des effets instantanés et réversibles, et que les effets ne se soient pas produits chez les souris témoins, suggère que les chercheurs ont correctement identifié les zones impliquées dans la production d’anxiété chez la souris. Les résultats suggèrent que l’anxiété est contrôlée en permanence par l’équilibre entre les voies négatives et positives au sein de l’amygdale, et de plus amples recherches de ce type sont susceptibles de mieux clarifier les voies et leurs interactions.

Quelques limites sont mentionnées par les chercheurs, y compris le fait que les résultats n’excluent pas d’autres circuits proches dans l’amygdale qui pourraient également être impliqués dans le contrôle de l’anxiété.

L’étude a une pertinence limitée pour le traitement de l’anxiété chez les humains à ce stade. Il semble improbable que l’injection de virus modifiés contenant des protéines photosensibles dans le cerveau humain et l’implantation chirurgicale de fibres optiques serait un traitement acceptable de l’anxiété.