Les niveaux de sérotonine augmentent avec l’anticipation des récompenses

Résumé: La sérotonine, connue sous le nom de « molécule du bonheur », augmente en prévision d’une récompense et évolue avec la valeur de cette récompense. À l’aide d’un biocapteur appelé GRAB-sérotonine, les chercheurs ont mesuré la sérotonine en temps réel chez des souris lorsqu’elles recevaient des friandises.

L’étude a révélé que plus la récompense est élevée, plus la sérotonine est libérée, notamment pendant la phase d’anticipation. Ces résultats offrent de nouvelles perspectives sur la façon dont la sérotonine influence l’humeur et le comportement, améliorant potentiellement les traitements des troubles psychiatriques comme la dépression.

Faits clés:

• Les niveaux de sérotonine augmentent en prévision des récompenses et augmentent avec leur valeur.
• Une libération plus élevée de sérotonine a été observée avec de meilleures récompenses dans une étude sur des souris.
• Les résultats pourraient améliorer les traitements des troubles psychiatriques comme la dépression.

Source: Collège de Dartmouth

La sérotonine est souvent appelée la « molécule du bonheur ». Il joue un rôle essentiel dans l’évolution de l’humeur et constitue également un neurotransmetteur qui envoie des signaux au cerveau et au corps.

Les chercheurs pensent généralement que ce produit chimique joue un rôle global dans la modulation des états cérébraux en agissant sur une période de temps plus longue que la dopamine, qui signale une récompense mais agit sur une période beaucoup plus courte.

Aujourd’hui, une étude de Dartmouth publiée dans Le journal des neurosciences rapporte que la sérotonine augmente en prévision d’une récompense et évolue avec la valeur de cette récompense.

Pendant des décennies, des recherches antérieures ont étudié la libération des niveaux de dopamine lors du codage de la valeur des récompenses à une échelle de temps inférieure à la seconde, en utilisant une technique permettant aux scientifiques de la surveiller dans différentes zones du cerveau de la souris.

Les techniques de surveillance de la sérotonine à cette échelle de temps n’existaient pas auparavant, laissant de nombreuses inconnues sur le moment où la sérotonine est libérée dans le cerveau en raison de ses projections généralisées.

La sérotonine est un système extraordinairement complexe, dont les cellules sont situées dans une petite région du cerveau, qui envoient ensuite leurs messages à presque toutes les autres zones du cerveau.

Il existe 14 récepteurs de sérotonine, qui sont comme 14 serrures différentes et la clé, la sérotonine, peut s’insérer dans n’importe laquelle de ces serrures, déverrouillant un message différent selon la porte. Cela explique pourquoi les études antérieures se sont concentrées sur le ciblage de ces récepteurs avant qu’il ne soit possible d’examiner la sérotonine elle-même.

« Dans cette recherche, nous avons utilisé un nouveau biocapteur appelé GRAB-sérotonine, qui pourrait, pour la première fois, mesurer la molécule en « capturant » la sérotonine libérée dans le cerveau, pendant que la souris courait partout et recevait une délicieuse friandise.  » déclare l’auteur principal Kate Nautiyal, professeur adjoint de sciences psychologiques et cérébrales à Dartmouth.

Grâce à une technique appelée photométrie à fibre, la lumière peut être utilisée pour déclencher puis mesurer les fluctuations de fluorescence d’un biocapteur comme GRAB, chaque fois que de la sérotonine est détectée.

L’équipe a pu étudier la libération de sérotonine chez les souris alors qu’elles recevaient des récompenses, qui dans ce cas étaient des concentrations variées de lait concentré, dont les souris adorent. Les chercheurs ont ensuite pu observer l’évolution des niveaux de sérotonine en fonction de la qualité de la récompense.

« Nous comprenions assez bien que si vous modifiez la signalisation de la sérotonine en ciblant les récepteurs ou en manipulant la recapture, comme avec les inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine, qui sont utilisés dans les antidépresseurs, vous obtenez ces grands impacts sur l’humeur et pouvez changer la façon dont les animaux ou les individus semblent pour réguler le comportement », explique le co-auteur Mitchell Spring, chercheur postdoctoral qui a travaillé sur ce projet au Nautiyal Lab, un laboratoire de neurosciences comportementales du Département des sciences psychologiques et cérébrales de Dartmouth.

Les résultats ont montré que la consommation de concentrations plus élevées de récompense était associée à une plus grande libération de sérotonine. Lorsque les souris avaient soif et recevaient de l’eau, il y avait un signal de sérotonine important, et lorsqu’elles étaient rassasiées d’une bonne récompense et rassasiées, le signal de sérotonine n’était pas aussi fort.

Les résultats ont également montré que si vous donnez à des souris un signal qui prédit la récompense, les niveaux de sérotonine augmentent pendant le signal, ou l’anticipation, de la récompense.

« Nous avons découvert qu’il était possible de moduler le signal de sérotonine avec la valeur subjective de la récompense », explique Nautiyal. « Nos résultats nous indiquent que la sérotonine est en réalité un signal dans le cerveau qui surveille la qualité d’une récompense. »

En mesurant la libération de sérotonine, l’équipe s’est concentrée sur une région du cerveau, le striatum dorsomédial, qui était auparavant très fortement associé à la dopamine, à la prise de décision et à l’impulsivité.

Les chercheurs affirment que les inhibiteurs sélectifs du recaptage de la sérotonine sont largement prescrits et généralement efficaces, mais nous ne comprenons pas pleinement comment ils fonctionnent ni ce que fait la sérotonine pour traiter les comportements traités par ces antidépresseurs.

« Une meilleure compréhension du fonctionnement de la sérotonine au départ ou chez des individus en bonne santé lors d’une expérience positive pourrait être utilisée pour développer des traitements plus ciblés contre les troubles psychiatriques comme la dépression et la dépendance », explique Nautiyal.

A propos de cette actualité de la recherche en neurosciences

Auteur: Amy Olson
Source: Collège de Dartmouth
Contact: Amy Olson – Collège Dartmouth
Image: L’image est créditée à Neuroscience News

Recherche originale : Accès fermé.
« La libération striatale de sérotonine signale la valeur de la récompense» par Kate Nautiyal et al. Journal des neurosciences

Abstrait

La libération striatale de sérotonine signale la valeur de la récompense

La sérotonine module divers phénotypes et fonctions, notamment les comportements dépressifs, agressifs, impulsifs et alimentaires, qui ont tous une composante liée à la récompense. Jusqu’à présent, la recherche s’est concentrée sur la compréhension de ces effets en mesurant ou en manipulant les neurones sérotoninergiques du raphé dorsal et en utilisant des approches à récepteur unique.

Ces études ont conduit à une meilleure compréhension de l’hétérogénéité des actions de la sérotonine sur le comportement, mais elles laissent ouvertes de nombreuses questions sur le moment et la localisation des actions de la sérotonine modulant les circuits neuronaux qui pilotent ces comportements.

Les progrès récents dans les biocapteurs fluorescents génétiquement codés, y compris le capteur basé sur l’activation GPCR pour la sérotonine (GRAB-5HT), permettent de mesurer la libération de sérotonine chez la souris sur une échelle de temps compatible avec un seul événement gratifiant sans confusion de co-libération.

Compte tenu des preuves substantielles provenant d’expériences d’électrophysiologie en tranches montrant que la sérotonine influence l’activité neuronale des circuits striataux et du rôle connu du striatal dorsal médial (DMS) dans le comportement dirigé vers la récompense, nous nous sommes concentrés sur la compréhension des paramètres et du timing qui régissent la libération de sérotonine dans le DMS dans le contexte de la consommation de récompense, de la valeur de récompense externe, de l’état interne et de la récompense indiquée.

Dans l’ensemble, nous avons constaté que la libération de sérotonine est associée à chacun de ces éléments et code pour l’anticipation, la valeur, l’approche et la consommation des récompenses dans le DMS.