À un moment ou à un autre, nous nous sommes tous sentis paralysés par une menace ou un danger.
Des chercheurs de l’Université de l’Iowa ont déterminé où se produit cette réaction à une menace. Dans une nouvelle étude, les chercheurs ont confirmé qu’un circuit neuronal reliant deux régions distinctes du cerveau régit la façon dont les animaux, y compris les humains, réagissent à une situation stressante. Grâce à des expériences, les chercheurs ont montré comment les rats répondaient à une menace de manière passive ou active et ont lié chaque réaction à une voie spécifique dans le cerveau.
Dans un autre test, les chercheurs ont réussi à manipuler le circuit neuronal, de sorte que les rats ont surmonté ce qui aurait été une réponse paralysante à un danger et ont plutôt répondu de manière agressive à la menace.
Le circuit neuronal identifié avec la réponse au stress relie le cortex préfrontal médian caudal au gris périaqueductal dorsolatéral du mésencéphale. Il est important d’établir le lien et la façon dont il régule le stress, en raison des effets connus du stress chronique sur la santé physique et mentale.
De nombreuses maladies de stress chroniques comme la dépression et les troubles anxieux sont associées à ce que nous appelons un comportement d’adaptation passif. Nous savons que beaucoup de ces conditions sont causées par le stress de la vie. La raison la plus simple pour laquelle nous nous intéressons à cette voie est de la considérer comme un circuit qui peut favoriser la résilience contre le stress. »
Jason Radley, professeur agrégé, Département des sciences psychologiques et cérébrales et auteur correspondant de l’étude
Des recherches antérieures ont identifié le gris périaqueductal dorsolatéral du cortex préfrontal médial caudal comme une voie clé régissant la façon dont les animaux réagissent au stress. L’équipe de Radley a confirmé l’importance de la voie en l’inactivant, puis en observant comment les rats réagissaient à une menace. Les rats pouvaient répondre de deux manières fondamentales : la première est passive, ce qui signifie essentiellement qu’ils ne se sont pas déplacés en réponse à la menace. L’autre est activement, à travers une gamme de comportements, comme enterrer la menace (une sonde de choc, dans les expériences), se dresser sur les pattes arrière ou chercher une issue de secours.
Les chercheurs ont appris que lorsqu’ils inactivaient le circuit neuronal de stress des rats, les animaux répondaient passivement, ce qui signifie qu’ils ne répondaient pas directement à la menace.
« Cela montre que cette voie est nécessaire pour un comportement d’adaptation actif », déclare Radley.
Ensuite, les chercheurs ont forcé les rats à réagir passivement, en retirant la litière de leur cage, ce qui les empêche d’essayer d’enterrer le mécanisme de menace. Lorsque l’équipe a activé la voie neuronale, les rats ont changé de comportement et ont répondu activement à la menace. La réponse active s’est produite même si les animaux ont été laissés sans leur litière, ce qui aurait dû déclencher une réponse passive. De plus, des échantillons de sang prélevés avant et après l’activation des circuits neuronaux des rats ont montré que leurs niveaux d’hormones de stress n’avaient pas augmenté lorsqu’ils étaient confrontés à la menace.
« Ce que cela signifie, c’est qu’en activant la voie, nous avons constaté de larges effets de réduction du stress », explique Radley. « Cela a non seulement ravivé les comportements d’adaptation actifs des rats, mais les a également restaurés et a considérablement réduit la libération d’hormones de stress. »
Dans une troisième série d’expériences, les chercheurs ont soumis des rats à un stress variable chronique, ce qui signifie qu’ils ont été exposés à un stress régulier pendant deux semaines. Après le conditionnement de deux semaines, les rats ont été placés dans des cages et exposés à la menace. Ils ont répondu passivement, ne voulant pas bouger, et leurs hormones de stress ont augmenté, comme les chercheurs l’avaient supposé.
Le test de stress chronique est important, dit Radley, car les humains sont confrontés à un stress chronique. Pour des raisons inconnues, certaines personnes continuent de porter ces charges de stress, ce qui peut entraîner des troubles physiques et mentaux. D’autres, cependant, montrent peu ou pas de souvenirs passés du stress chronique. Les chercheurs appellent ce comportement « résilience au stress ».
« Il est possible que nous puissions coopter certains de ces circuits cérébraux si nous pouvions comprendre les processus cérébraux qui peuvent réguler la résilience », dit Radley, bien qu’il ajoute que ce n’est pas une option imminente.
Les chercheurs prévoient d’étudier les connexions neutres qui sont en amont et en aval de la voie grise périaqueducale dorsolatérale du cortex préfrontal médian caudal et du mésencéphale.
« Nous ne comprenons pas comment ces effets modifient plus largement le cerveau », déclare Radley.
L’étude, « L’activité dans un circuit gris préfrontal-périaqueducal surmonte les caractéristiques comportementales et endocriniennes de la réponse passive au stress d’adaptation », a été publiée en ligne le 28 octobre dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS).
Le premier auteur, de l’Iowa, est Shane Johnson. Les co-auteurs, tous de l’Iowa, incluent Ryan Lingg, Timothy Skog, Dalton Hinz, Sara Romig-Martin et Nandakumar Narayanan. Victor Viau, de l’Université de la Colombie-Britannique, à Vancouver, est un auteur collaborateur.
Le Bureau de la santé mentale des Instituts nationaux de la santé et la Fondation de recherche sur le cerveau et le comportement ont financé la recherche.
