Des chercheurs du Sainsbury Wellcome Center (SWC) de l'UCL ont dévoilé les mécanismes cérébraux précis qui permettent aux animaux de surmonter les peurs instinctives. Publié aujourd'hui dans ScienceL'étude chez la souris pourrait avoir des implications pour développer des thérapies pour les troubles liés à la peur tels que les phobies, l'anxiété et le trouble de stress post-traumatique (SSPT).
L'équipe de recherche, dirigée par le Dr Sara Mederos et le professeur Sonja Hofer, a élaboré comment le cerveau apprend à supprimer les réponses aux menaces perçues qui se révèlent inoffensives au fil du temps.
« Les humains naissent avec des réactions de peur instinctive, telles que les réponses à des bruits forts ou à des objets d'approvisionnement rapide », explique le Dr Mederos, chercheur dans le laboratoire Hofer de SWC. « Cependant, nous pouvons remplacer ces réponses instinctives à travers l'expérience – comme les enfants qui apprennent à profiter des feux d'artifice plutôt que de craindre leur forte frange. Nous voulions comprendre les mécanismes du cerveau qui sous-tendent de telles formes d'apprentissage ».
En utilisant une approche expérimentale innovante, l'équipe a étudié les souris a présenté une ombre en expansion aérienne qui imitait un prédateur aérien approchant. Initialement, les souris ont demandé un abri lorsqu'ils rencontrent cette menace visuelle. Cependant, avec une exposition répétée et aucun danger réel, les souris ont appris à rester calme au lieu de s'échapper, offrant aux chercheurs un modèle pour étudier la suppression des réponses de la peur.
Sur la base de travaux antérieurs dans le laboratoire Hofer, l'équipe savait qu'une zone du cerveau appelée le noyau géniculé ventrolatéral (VLGN) pourrait supprimer les réactions de peur lorsqu'elle est active et a pu suivre la connaissance de l'expérience antérieure de la menace. Le VLGN reçoit également une forte apport des zones visuelles du cortex cérébral, et les chercheurs ont donc exploré si cette voie neuronale avait un rôle dans l'apprentissage de ne pas craindre une menace visuelle.
L'étude a révélé deux composantes clés dans ce processus d'apprentissage: (1) les régions spécifiques du cortex visuel se sont révélées essentielles pour le processus d'apprentissage, et (2) une structure cérébrale appelée noyau géniculé ventrolatéral (VLGN) stocke ces souvenirs induits par l'apprentissage.
« Nous avons constaté que les animaux n'avaient pas appris à supprimer leurs réponses de peur lorsqu'ils ont été inactivés.
Nos résultats remettent en question les opinions traditionnelles sur l'apprentissage et la mémoire. Bien que le cortex cérébral ait longtemps été considéré comme le principal centre d'apprentissage du cerveau, de la mémoire et de la flexibilité comportementale, nous avons trouvé le VLGN sous-cortical et non le cortex visuel stocke réellement ces souvenirs cruciaux. Cette voie neuronale peut fournir un lien entre les processus néocorticaux cognitifs et les comportements à médiation du tronc cérébrale «câblés», permettant aux animaux d'adapter les comportements instinctifs. «
Le professeur Sonja Hofer, auteur principal de l'étude
Les chercheurs ont également découvert les mécanismes cellulaires et moléculaires derrière ce processus. L'apprentissage se produit par une activité neuronale accrue dans des neurones VLGN spécifiques, déclenchés par la libération d'endocannabinoïdes – des molécules de messager cerveau internes connues pour réguler l'humeur et la mémoire. Cette libération diminue l'entrée inhibitrice des neurones VLGN, entraînant une activité accrue dans cette zone cérébrale lorsque le stimulus de la menace visuelle est rencontré, ce qui supprime les réponses de la peur.
Les implications de cette découverte s'étendent au-delà du laboratoire. « Nos résultats pourraient également aider à faire progresser notre compréhension de ce qui ne va pas dans le cerveau lorsque la régulation de la réponse à la peur est altérée dans des conditions telles que les phobies, l'anxiété et le SSPT. Bien que les réactions de peur instinctive aux prédateurs puissent être moins pertinentes pour les humains modernes, la voie du cerveau Nous avons découvert existant chez l'homme également », explique le professeur Hofer. « Cela pourrait ouvrir de nouvelles voies pour traiter les troubles de la peur en ciblant des circuits VLGN ou des systèmes d'endocannabinoïdes localisés. »
L'équipe de recherche prévoit maintenant de collaborer avec des chercheurs cliniques pour étudier ces circuits cérébraux chez l'homme, dans l'espoir de développer un jour de nouveaux traitements ciblés pour les réponses de peur inadaptée et les troubles anxieux.
Cette recherche a été financée par la subvention de base du Sainsbury Wellcome Center de la Gatsby Charity Foundation et Wellcome (090843 / F / 09 / Z); un prix Wellcome Investigator (219561 / z / 19 / z); Une bourse postdoctorale EMBO (EMBO ALTF 327-2021) et un prix Wellcome Early Career (225708 / Z / 22 / Z).
