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Le contrôle cérébral du comportement d’évasion pourrait débloquer des traitements contre l’anxiété

Résumé: Les chercheurs ont découvert comment le cerveau contrôle la sensibilité aux menaces, influençant ainsi le comportement de fuite chez la souris. L’étude a révélé que les neurones inhibiteurs du gris périaqueducal (PAG) régulent à la fois le début et la fin de l’évasion.

Ces résultats pourraient conduire à de nouvelles thérapies contre l’anxiété et le SSPT. Les recherches futures visent à explorer les voies moléculaires reliant l’expérience de la menace à l’activité neuronale.

Faits marquants:

  1. Contrôle neuronal: Les neurones inhibiteurs de PAG régulent l’initiation et la fin de l’évasion.
  2. Potentiel thérapeutique: Les résultats pourraient conduire à de nouveaux traitements contre l’anxiété et le SSPT.
  3. La recherche future: Les prochaines étapes comprennent l’étude des voies moléculaires reliant l’expérience de la menace à l’activité neuronale.

Source: Centre d’accueil de Sainsbury

Les neuroscientifiques ont découvert comment le cerveau contrôle de manière bidirectionnelle la sensibilité aux menaces pour initier et compléter un comportement d’évasion chez la souris. Ces découvertes pourraient aider à ouvrir de nouvelles directions pour découvrir des thérapies contre l’anxiété et le trouble de stress post-traumatique (SSPT).

L’étude, publiée aujourd’hui dans Biologie actuelle, décrit comment des chercheurs du Sainsbury Wellcome Center de l’UCL ont étudié une région du cerveau appelée gris périaqueducal (PAG), connue pour être hyperactive chez les personnes souffrant d’anxiété et de SSPT.

Leurs résultats montrent que les neurones inhibiteurs du PAG se déclenchent constamment, ce qui signifie que leur niveau peut être augmenté ou diminué. L’équipe a découvert que cela a un impact direct sur l’initiation de la fuite chez la souris et que les mêmes neurones sont également responsables de la durée de la fuite.

« Le comportement de fuite n’est pas figé – il s’adapte avec l’expérience. Nos études précédentes ont montré que les souris sont plus ou moins susceptibles de s’échapper en fonction de leur expérience passée.

« Nous voulions donc comprendre comment le cerveau régule la sensibilité aux menaces, car cela pourrait avoir des implications pour les personnes souffrant d’anxiété et de SSPT, où ces circuits pourraient être mal régulés », a commenté le professeur Tiago Branco, chef de groupe à SWC et auteur correspondant de l’article.

Pour étudier comment le cerveau contrôle le comportement de fuite, l’équipe a d’abord réalisé in vitro enregistrements de neurones inhibiteurs de PAG (dans une assiette) pour examiner leurs propriétés. Ils ont découvert qu’en l’absence d’entrée, les neurones inhibiteurs du PAG se déclenchent toujours. Ils ont confirmé cette découverte par in vivo enregistrements utilisant l’imagerie du calcium et des microscopes miniatures montés sur la tête pendant que les souris couraient.

L’équipe a également réalisé des études de connectivité dans le cerveau et a montré que les neurones inhibiteurs du PAG sont directement connectés aux neurones excitateurs connus pour initier la fuite.

« Nous avons constaté que l’ensemble du réseau d’évasion est sous contrôle inhibiteur direct. Lorsque nous avons examiné ce qui se passe lors d’une fuite, nous avons trouvé un groupe de cellules dont l’activité diminue juste avant la fuite. Cela signifie que l’inhibition est supprimée afin que la fuite puisse être initiée.

« Nous avons également découvert un autre groupe de cellules dont l’inhibition augmente progressivement à mesure que l’animal s’échappe et atteint son maximum lorsque l’animal atteint le refuge. Cela suggère que non seulement les cellules inhibitrices contrôlent l’initiation de l’évasion, mais qu’elles semblent également jouer un rôle important pour dire à l’animal de s’arrêter lorsqu’il atteint la sécurité », a expliqué le professeur Branco.

Pour tester cela plus en détail, l’équipe a utilisé une technique appelée optogénétique pour manipuler directement l’activité des neurones en les excitant ou en les inhibant. Lorsqu’ils ont augmenté artificiellement l’activité des neurones inhibiteurs du PAG, ils ont constaté que la probabilité de fuite diminuait.

Lorsqu’ils inhibaient les neurones inhibiteurs du PAG, la probabilité de fuite augmentait. Cela a confirmé que les neurones inhibiteurs du PAG agissent comme un cadran qui peut être tourné de haut en bas pour contrôler la sensibilité de l’animal à la menace.

«Pour vérifier si ces neurones sont également importants pour contrôler l’arrêt de la fuite, nous avons d’abord activé les neurones après que les animaux aient commencé à s’échapper et avons constaté qu’ils s’arrêtaient avant d’atteindre l’abri.

«Puis, lorsque nous avons inhibé les neurones, nous avons constaté que les souris couraient devant le refuge et n’arrêtaient pas de s’échapper. Cela signifie que les neurones ont accès aux informations que l’animal utilise pour savoir quand il est en sécurité », a expliqué le professeur Branco.

La prochaine étape pour l’équipe consiste à comprendre comment l’expérience de la menace rend le système plus ou moins excitable grâce au recrutement de ces neurones.

« Si nous parvenions à révéler la voie moléculaire spécifique qui relie l’expérience au recrutement de ces neurones, il serait alors concevable que des médicaments puissent être développés pour cibler cette voie afin que la sensibilité puisse être augmentée ou diminuée chez les personnes souffrant d’anxiété et de TSPT », a conclu le professeur Branco.

Financement: Cette recherche a été financée par une bourse de recherche Wellcome Senior (214352/Z/18/Z), par la Sainsbury Wellcome Center Core Grant de la Gatsby Charitable Foundation et Wellcome (GAT3755 et 219627/Z/19/Z) et par un fonds de recherche européen. Bourse du Conseil (Consolidator n° 864912), bourses postdoctorales de la Fondation allemande pour la recherche (projet n° 515465001 ; projet n° STE 2605/1), programme de doctorat de 4 ans en neurosciences de l’UCL Wellcome, programme de doctorat SWC et société Max Planck.

À propos de cette actualité de recherche en neurosciences et SSPT

Auteur: Avril Cashin-Garbutt
Source: Centre d’accueil de Sainsbury
Contact: April Cashin-Garbutt – Centre d’accueil Sainsbury
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès libre.
« Les neurones GABAergiques toniquement actifs dans le gris périaqueducal dorsal contrôlent la fuite instinctive chez la souris» de Tiago Branco et al. Biologie actuelle


Abstrait

Les neurones GABAergiques toniquement actifs dans le gris périaqueducal dorsal contrôlent la fuite instinctive chez la souris

Points forts

  • Neurones GABAergiques dans les potentiels d’action du feu PAG dorsal de manière tonique
  • Ils constituent une source majeure d’inhibition synaptique des neurones PAG excitateurs.
  • L’activité tonique GABAergique dans le PAG définit un seuil pour l’évasion instinctive
  • Les neurones PAG GABAergiques contrôlent à la fois l’initiation et la fin de l’évasion

Résumé

Le comportement de fuite est un ensemble d’actions locomotrices qui éloignent un animal de la menace. Même si ces actions peuvent être stéréotypées, il est avantageux pour la survie qu’elles soient flexibles.

Par exemple, la probabilité de fuite dépend du risque de prédation et de motivations concurrentes, et la fuite vers la sécurité nécessite des ajustements continus de la trajectoire et doit se terminer au lieu et au moment appropriés.

Ce degré de flexibilité suggère que les composants modulateurs, comme les réseaux inhibiteurs, agissent sur les circuits neuronaux contrôlant la fuite instinctive.

Chez la souris, la décision d’échapper à des menaces imminentes est mise en œuvre par un circuit de rétroaction dans le mésencéphale, où le transporteur de glutamate vésiculaire excitateur 2-positif (VGluT2+) les neurones du gris périaqueducal dorsal (dPAG) calculent l’initiation de l’évasion et la vigueur de l’évasion.

Ici, nous avons testé l’hypothèse selon laquelle les neurones GABAergiques locaux au sein du dPAG contrôlent le comportement d’échappement en définissant l’excitabilité du réseau d’échappement dPAG.

En utilisant in vitro patch-clamp et in vivo enregistrements d’activité neuronale, nous avons constaté que le transporteur vésiculaire GABA positif (VGAT+) Les neurones dPAG déclenchent des potentiels d’action de manière tonique en l’absence d’entrées synaptiques et constituent une source majeure d’inhibition de VGluT2.+ Neurones dPAG. Activité dans VGAT+ Les cellules dPAG diminuent de manière transitoire au début de la fuite et augmentent pendant la fuite, atteignant un maximum à la fin de la fuite.

Augmentation ou diminution optogénétique du VGAT+ L’activité dPAG modifie la probabilité de fuite lorsque la stimulation est délivrée au début de la menace et la durée de la fuite lorsqu’elle est délivrée après le début de la fuite. Nous concluons que l’activité de tir tonique du VGAT+ Les neurones dPAG fixent un seuil pour l’initiation de l’évasion et contrôlent l’exécution de l’action de vol.


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