Recherche fondamentale en neurosciences et maladies du système nerveux

Dr Ron Stoop Lausanne		Dr Daniel Huber Lausanne

Résumé
Le sentiment de la peur relève d'une mécanique de haute précision. Un jeu complexe entre neurones, synapses, neurotransmetteurs et neuropeptides qui se joue dans l'amygdale, partie du cerveau en forme d'amande, centre de nombreuses émotions comme la peur ou l’angoisse. Officiant comme une sorte de "trouillomètre", c'est l’amygdale qui envoie les signaux appropriés à d'autres régions cérébrales, afin que celles-ci induisent des réponses corporelles. Mais pourquoi, physiologiquement parlant, certaines per-sonnes sont-elles moins peureuses que d'autres? C'est aux mécanismes cellulaires et moléculaires dans l'amygdale que s'adresse notre étude.
Située dans le lobe temporal du cerveau, l'amygdale gère nos réactions par rapport à des événements qui sont cruciaux pour notre survie: par exemple, la perception de la présence de nourriture, de partenai-res sexuels, d'enfants en détresse ou de dangers potentiels imminents. Le centre de l'amygdale, sorte de tour de contrôle, reçoit moult informations sensorielles d'autres régions du cerveau, par le biais de connexions directes et rapides. C'est ce qui lui permet de réagir en un clin d'œil face à une situation sur-prenante, en distillant immédiatement les premiers "ordres" réactifs vers le reste du corps. Rapides, ces signaux semblent être aussi précis et réglementés : le message plus ou moins "alarmiste" donné par l'amygdale est en fait le résultat d’un subtil équilibre entre différentes zones antagonistes dont les cellules nerveuses ont des sensibilités variées, mais se mettent d’accord sur l’ordre unique à transmettre.
Pour mettre en évidence ce mode de fonctionnement, nous nous sommes intéressés à deux substances produites ailleurs dans le cerveau, la vasopressine et l'ocytocine. Déjà connues depuis des décennies, la vasopressine et l'ocytocine sont produites dans l'hypothalamus, une structure qui contrôle l’émission de nombreux neuropeptides et de certaines hormones. Chez les rongeurs ces deux neuropeptides agissent de manière opposée sur l'anxiété. La vasopressine augmente l'agressivité, le stress ou l'anxiété, tandis que l'ocytocine a un effet rassurant, calmant et favorise la sociabilité. Les mécanismes d'action de ces neuropeptides au niveau cellulaire et moléculaire sont toutefois restés largement méconnus jusqu'à main-tenant.
Pourquoi se concentrer précisément sur les effets de ces deux neuropeptides dans l'amygdale?
La plupart des travaux menés antérieurement ont eu pour but de comprendre comment fonctionnaient l'ocytocine et la vasopressine dans l'hippocampe, zone du cerveau située juste à côté de l'amygdale, zone importante, notamment, pour la mémorisation. Restés sans résultats précis dans des études du comportement sur la mémoire, leurs effets opposés sur l'anxiété et la peur ont été cependant très clairs. L'amygdale - dont le rôle dans la mémoire de la peur et de l'anxiété a été formellement démontré il y a dix ans - se présentait ainsi comme cible idéale pour ces deux neuropeptides.
Réalisée sur des cerveaux de rats, l'expérience s'est apparentée à une longue enquête au cours de la-quelle il a fallu faire appel à des manipulations très diverses au gré des découvertes : visualisations de neurones individuelles, indentification de neurotransmetteurs relâchés dans le processus, mesures élec-trophysiologiques de l’activité neuronale, etc.. Tout d'abord, nous avons remarqué que les neurones de l'amygdale centrale se divisent en deux groupes très distincts, ceux possédant des récepteurs à l'ocyto-cine et ceux disposant de récepteurs à la vasopressine (jamais les deux à la fois !). Ensuite, si les deux groupes de neurones sont clairement séparés anatomiquement, celui sensible à l'ocytocine déploie des projections chez son voisin, et non l'inverse. Nous avons pu montrer que ces projections relâchent des neurotransmetteurs inhibant l'activité des neurones sensibles à la vasopressine. Ces projections sont en majorité des connexions vers l'extérieur, c'est-à-dire vers le tronc cérébral.
En d'autres termes, la vasopressine peut exciter l'activité des neurones de sortie de l'amygdale alors que l'ocytocine les inhibe. C'est donc un changement du niveau de ces deux neuropeptides, mais aussi du nombre de leurs récepteurs respectifs, qui régit le signal émis en direction du reste du cerveau et de la réaction émotionnelle de l'individu face à une situation donnée.

Importance de l’ouvrage
La découverte de ce mécanisme ouvre la voie à de nouveaux développements dans le domaine pharma-ceutique et des expériences sur les hommes viennent de commencer. Dés lors, nous espérons qu'un meilleur contrôle des manifestations physiologiques de l'anxiété en diminue aussi la perception. Par ail-leurs, cette découverte pourrait aussi expliquer comment l'homme parvient parfois à se défaire de ses angoisses. De nouveaux médicaments, qui prennent en compte ce subtil équilibre entre les effets de la vasopressine et de l'ocytocine, pourraient réguler les réponses à la peur et l'anxiété d’une façon plus ciblée. En agissant sur un réseau inhibiteur, les effets d’un tel traitement pourraient être rendus encore plus sélectifs en association avec des benzodiazépines classiques.

Huber D, Veinante P, Stoop R. 2005. Vasopressin and Oxytocin Excite Distinct Neuronal Populations in the Central Amygdala. Science 308(5719):245-248
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Résumé du travail primé
Le Yin et le Yang de l'Amygdale	168 Kb