Les chercheurs ont analysé les neurones D1 et D2 de la souris pour comprendre comment ils codent et réagissent aux stimuli appétitifs et aversifs. L'étude a révélé que, contrairement à ce qui était initialement pensé, ces neurones ne sont pas fonctionnellement opposés, mais plutôt complémentaires, et ont même tendance à travailler ensemble, bien que différemment. Connaître cette dynamique est fondamental pour comprendre les maladies telles que le stress post-traumatique ou la dépression.
Le cerveau humain contient des milliards de neurones qui reçoivent continuellement des informations et des stimuli de l'extérieur. Pour prendre des décisions, les neurones évaluent à chaque instant si le stimulus est positif ou négatif. S'il est positif, il y a une tendance à s'approcher, alors que s'il est négatif, une réaction d'aversion survient, ce qui contribue à assurer la survie. Le noyau accumbens (NAC) du cerveau joue un rôle central dans le processus d'évaluation et de codage des stimuli, mais la façon dont les populations neuronales D1 et D2 du NAC codent pour les stimuli appétitifs ou aversifs ne sont toujours pas entièrement comprises.
Pour approfondir les connaissances dans ce domaine, une équipe de chercheurs coordonnée par Ana João Rodrigues et Carina Soares-Cunha (ICVS, U.Minho), avec le soutien de la base bial, a étudié les neurones D1 et D2 du NAC pour comprendre comment ils distinguent les stimuli et influencent l'apprentissage. En suivant des centaines de neurones chez des souris exposés à des stimuli appétitifs et aversifs en temps réel, les chercheurs ont démontré pour la première fois que D1 et D2 ont répondu ensemble aux deux stimuli.
In the article Dynamic representation of appetitive and aversive stimuli in nucleus accumbens shell D1- and D2-medium spiny neurons, published in the scientific journal Nature Communications, the researchers reveal that using advanced imaging in mice, they were able to observe that during associative learning, ie when a stimulus is associated with a reward or punishment, both types of neurons are activated and work together, but they do so differently. Lorsque les associations changent, comme lorsqu'un stimulus négatif n'a plus de conséquence désagréable, les neurones D2 sont essentiels pour éteindre cette association aversive.
Étant donné que les difficultés à modifier les associations négatives sont liées à l'anxiété et au stress post-traumatique, une meilleure compréhension de la fonction des neurones D2 pourrait aider à développer de nouveaux traitements. Le même stimulus externe peut provoquer différentes réactions en fonction du contexte et des souvenirs de l'individu. Par exemple, le son des feux d'artifice peut évoquer des célébrations et de la joie. Pourtant, pour un ancien combattant, il peut déclencher une crise d'anxiété, rappelant des souvenirs de guerre, même s'il est dans un environnement sûr. «
Carina Soares-Cunha (ICVS, U.Minho)
Cette étude démontre la capacité du cerveau à reclasser constamment des stimuli externes en fonction des expériences antérieures et à s'adapter à de nouvelles situations tout en prouvant simultanément la complexité des circuits neuronaux impliqués dans ce type de mémoire.
Le travail a été développé en partenariat avec Rui Costa et Gabriela Martins de l'Université Columbia et de l'Institut Allen (États-Unis). En plus de la Fondation Bial, la recherche a été cofinancée par le Conseil de recherche européen, la Fondation La Caixa et la Fondation des sciences et de la technologie.
