Il y a vraiment quelque chose d’étonnamment malveillant dans la façon dont la cocaïne récompense notre cerveau : ScienceAlert

Les scientifiques ont identifié la voie de la récompense qui, lorsqu’elle est partagée par des drogues comme la cocaïne et la morphine, perturbe notre désir naturel de répondre à des besoins vitaux tels que la nourriture et l’eau.

Cette découverte aide à expliquer pourquoi la consommation de drogues addictives peut prendre le pas sur l’importance de manger et de boire, et pourrait conduire à de nouvelles interventions thérapeutiques.

Une équipe new-yorkaise de l’Université Rockefeller et de l’École de médecine Icahn du Mont Sinaï a utilisé des modèles murins pour étudier les réponses à la morphine et à la cocaïne dans les circuits cérébraux de récompense généralement activés par la faim et la soif.

« Nous savons depuis des décennies que les récompenses naturelles, comme la nourriture et les médicaments, peuvent activer la même région du cerveau. Mais ce que nous venons d’apprendre, c’est qu’elles ont un impact sur l’activité neuronale de manières étonnamment différentes. » dit Jeffrey Friedman, neuroscientifique à l’Université Rockefeller.

« L’un des principaux points à retenir est que les drogues addictives ont des effets pathologiques sur ces voies neuronales, distinctes, par exemple, de la réponse physiologique au fait de manger un repas quand on a faim ou de boire un verre d’eau quand on a soif. »

Nous avons démarré le projet en posant une question simple : comment le développement de la toxicomanie interfère-t-il avec nos besoins naturels ? Cela nous a amené à collaborer dans plusieurs domaines pour démêler les mécanismes sous-jacents. Je suis vraiment reconnaissant de travailler avec ces scientifiques inconditionnels ! https://t.co/ffIX2ZHEHP

– Bowen Tan (@tbw_owl) 19 avril 2024

L’équipe a utilisé une approche cérébrale globale : cartographie de l’activité cérébrale, imagerie des neurones en action chez des souris vivantes et séquençage de l’activité génétique de cellules individuelles modifiées par CRISPR pour voir comment la cocaïne et la morphine pourraient « détourner » leurs voies naturelles de récompense.

Ils ont découvert que le cerveau noyau accumbens (NAc) est plus crucial que nous le pensions, tant pour les fonctions typiques que pour les récompenses médicamenteuses. Neurones se projetant vers le NAc depuis le cerveau cortex orbitofrontal semblent être les coupables qui réduisent notre désir de récompenses naturelles lorsqu’ils sont activés par la consommation de drogues.

En collaboration avec dopamine et sérotoninele NAc utilise la motivation, le renforcement positif et le plaisir pour nous aider à continuer à faire des choses qui nous font du bien.

« Le NAc est un nœud clé où les neurones dopaminoceptifs sous-jacents dirigent et affinent les comportements des animaux vers leurs objectifs », dit le neuroscientifique Bowen Tan, étudiant diplômé à l’Université Rockefeller au cours de l’étude.

« Ce que nous n’avions pas pu comprendre, c’est comment une exposition répétée à des drogues corrompt ces neurones, entraînant une escalade des comportements de recherche de drogue et un éloignement des objectifs sains. »

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Cocaïne – un stimulant du système nerveux central et l’une des substances les plus addictives que nous connaissions – a des effets sur le cerveau différents de ceux de la morphine, un opioïde qui soulage la douleur.

Les chercheurs ont découvert que la cocaïne et la morphine activent chacune un sous-ensemble spécifique de neurones dans la NAc de la souris, dont la plupart chevauchent les neurones qui répondent aux récompenses naturelles. Mais ces neurones superposés sont devenus plus actifs lorsque les souris recevaient de la cocaïne ou de la morphine que lorsqu’elles recevaient de la nourriture ou de l’eau.

Une exposition répétée aux médicaments a progressivement modifié le comportement des souris. Ils sont devenus plus intéressés par la cocaïne et la morphine, et moins intéressés par la nourriture ordinaire et l’eau, qui ont suscité à chaque fois le même niveau de réponse de base.

« En suivant ces cellules, nous montrons que non seulement des cellules similaires sont activées dans toutes les classes de récompense, mais également que la cocaïne et la morphine provoquent initialement des réponses plus fortes que la nourriture ou l’eau, et cela s’amplifie avec l’augmentation de l’exposition. » explique neuroscientifique Caleb Browne de la faculté de médecine Icahn du mont Sinaï.

« Après le retrait des médicaments, ces mêmes cellules présentent des réponses désorganisées aux récompenses naturelles d’une manière qui peut ressembler à certains des états affectifs négatifs observés lors du sevrage dans les troubles liés à l’usage de substances. »

Ils ont également découvert une protéine codée par le Rhéb gène qui joue un rôle essentiel en interférant avec la communication neuronale typique, modifiant ainsi la façon dont le cerveau « se souvient » des récompenses provenant de la nourriture et de l’eau. Les voies associées à cette protéine particulière pourraient constituer une cible thérapeutique.

Comprendre comment les drogues addictives peuvent perturber un système très bien coordonné qui relie normalement les besoins physiologiques au comportement lié à l’appétit, pourrait signifier que nous trouverons de meilleures façons de gérer la dépendance, pour laquelle il existe actuellement peu de traitements efficaces.

« La recherche en cours visera à définir comment le flux d’informations multimodales est incorporé dans les calculs de valeurs dans les cellules cérébrales et comment ce mécanisme crucial permet aux médicaments de prendre le pas sur le traitement des récompenses naturelles, conduisant à la dépendance. » dit Eric Nestler, neuroscientifique du mont Sinaï.

La recherche a été publiée dans Science.