Des chercheurs de l'Institut Francis Crick ont découvert que la faim peut rendre les souris femelles vierges agressives envers les chiots, mais uniquement dans certains états hormonaux. Ces souris ignorent généralement les petits des autres femelles ou font preuve d'un comportement bienveillant semblable à celui d'un parent.
Dans une étude publiée aujourd'hui dans Naturel'équipe a découvert que le passage à l'agressivité ne se produit qu'à certaines étapes du cycle de reproduction et que les signaux de faim et d'hormones sont intégrés dans une région particulière du cerveau pour provoquer cette réponse.
Afin de comprendre comment des états corporels spécifiques façonnent le traitement de l'information dans le cerveau, l'équipe a étudié comment les souris femelles vierges interagissent avec les chiots lorsqu'elles sont rassasiées ou affamées. Quelques heures seulement après le retrait de la nourriture, un nombre important de ces femelles sont devenues agressives envers les petits, un effet qui a diminué lorsque les souris ont été nourries.
Ces souris n'étaient agressives qu'à l'égard des petits et continuaient à agir normalement dans d'autres contextes, comme envers d'autres souris adultes ou proies. Cela a suggéré à l’équipe de recherche que la faim et les circuits parentaux dans le cerveau interagissent d’une manière ou d’une autre.
Trouver le centre de contrôle dans le cerveau
Les chercheurs se sont concentrés sur les neurones de l’hypothalamus responsables de la régulation de l’appétit, appelés neurones AgRP. Ils ont découvert que ces neurones intervenaient également dans l’effet de la privation de nourriture sur le comportement envers les chiots. L'activation artificielle des neurones AgRP a augmenté l'agressivité dirigée par les chiots chez les souris rassasiées, et les faire taire a diminué l'agressivité dirigée par les chiots chez les souris affamées.
En traçant et en manipulant les projections des neurones AgRP, les chercheurs ont découvert qu'une région appelée zone préoptique médiale (MPOA), importante pour le comportement parental, était une région clé en aval pour l'influence de la faim sur le comportement parental.
Coordonner la faim et l’état reproductif
Il est intéressant de noter que seulement 60 % environ des femelles ont montré une agressivité envers leurs petits, même lorsque le niveau de faim était le même chez toutes les souris. L’équipe a donc entrepris d’étudier si l’état reproductif pouvait influencer l’agressivité.
Ils ont découvert que les souris à certains stades du cycle reproductif « œstral » étaient plus susceptibles de devenir agressives envers les petits. Plus précisément, le rapport entre les hormones ovariennes, l’œstradiol et la progestérone, qui fluctue tout au long du cycle, détermine la réactivité des neurones MPOA.
L’équipe a ensuite montré que les informations sur la faim véhiculées par les neurones AgRP atténuent l’activité neuronale dans la MPOA, stimulant ainsi le passage d’un comportement bienveillant à une agression dirigée par les chiots.
L'équipe pense que ces changements de comportement au cours du cycle œstral reflètent un changement de priorités à mesure que les états internes de la souris fluctuent.
Jonny Kohl, chef de groupe du laboratoire de traitement neuronal dépendant de l'État au Crick, a déclaré : « Notre travail se concentre sur le comportement de la souris, et nous savons que les humains ne subissent pas les mêmes changements comportementaux simples, mais ces résultats soulignent l'importance de comprendre les hormones lorsque l'on examine comment différents états physiques interagissent dans le cerveau.
« Les humains subissent simultanément de nombreux états internes, et la manière dont le cerveau intègre ces signaux et comment ils façonnent le comportement reste largement inconnue. Des travaux comme celui-ci peuvent commencer à élucider les mécanismes sous-jacents à l'intégration des états, car l'architecture cérébrale et les hormones sont très similaires entre les espèces. »
Les souris femelles doivent décider comment se comporter envers leurs petits en fonction de leur état interne actuel, car les interactions parentales sont généralement très coûteuses en énergie. Nous avons montré que leur cerveau intègre la faim et l'état reproductif dans la même région pour susciter une réponse comportementale dépendante de l'état. Il serait intéressant d'examiner ensuite comment ce signal intégré entraîne des changements de comportement en aval du MPOA. »
Mingran Cao, ancien doctorant au Laboratoire de traitement neuronal dépendant de l'État du Crick et premier auteur de l'étude
