Les chercheurs ont établi depuis longtemps que les hormones affectent de manière significative le cerveau, créant des changements dans les émotions, les niveaux d’énergie et la prise de décision. Cependant, les subtilités de ces processus ne sont pas bien comprises.
Une nouvelle étude menée par une équipe de scientifiques se concentrant sur l’œstrogène, une hormone féminine, éclaire davantage la nature de ces processus. Dans une série d'expériences avec des rats de laboratoire, il a été constaté que les mécanismes neurologiques sous-jacents à l'apprentissage et à la prise de décision fluctuent naturellement au cours du cycle de reproduction femelle en raison de changements moléculaires non détectés auparavant liés à la dopamine, qui diffuse les signaux de « récompense » qui guident l'apprentissage dans tout le cerveau.
Le travail est rapporté dans la revue Neurosciences naturelles.
Malgré la large influence des hormones dans tout le cerveau, on sait peu de choses sur la façon dont ces hormones influencent les comportements cognitifs et l’activité neurologique associée. La communauté médicale se rend de plus en plus compte que les changements dans les niveaux d'œstrogènes sont liés à la fonction cognitive et, plus particulièrement, aux troubles psychiatriques. »
Christine Constantinople, professeur au Center for Neural Science de l'Université de New York et auteur principal de l'article
« Nos résultats fournissent une explication biologique potentielle qui relie la fonction de la dopamine à l'apprentissage de manière à mieux éclairer notre compréhension de la santé et de la maladie », ajoute Carla Golden, boursière postdoctorale à NYU et auteur principal de l'article.
L'étude, qui comprenait également des chercheurs de l'Institut de neurosciences de la NYU Grossman School of Medicine et du Département de pharmacologie et de toxicologie de la Virginia Commonwealth University, a examiné l'activité neurologique de rats de laboratoire en réponse à une série d'expériences.
Chez eux, les rongeurs ont réussi à obtenir une « récompense » – dans ce cas, une source d’eau – après avoir appris l’importance des signaux audio, qui signalaient la disponibilité et le volume de l’eau.
Dans l’ensemble, les capacités d’apprentissage des rats étaient améliorées lorsque les niveaux d’œstrogènes augmentaient. Cela se produit, écrivent les auteurs, parce que les œstrogènes stimulent l’activité dopaminergique dans le centre de récompense du cerveau, renforçant ainsi les signaux de récompense.
En revanche, lorsque l'activité des œstrogènes était supprimée, réduisant ainsi leur capacité à réguler la dopamine, les capacités d'apprentissage étaient diminuées, ce qui mettait en évidence un lien potentiel entre les niveaux d'hormones et les symptômes de troubles neuropsychiatriques. Il est important de noter que les chercheurs notent que la prise de décision cognitive n’est pas affectée par l’activité des œstrogènes – l’effet est spécifique à l’apprentissage.
« Tous les troubles neuropsychiatriques présentent des fluctuations dans la gravité des symptômes en fonction des états hormonaux, ce qui suggère qu'une meilleure compréhension de la manière dont les hormones influencent les circuits neuronaux pourrait révéler les causes de ces maladies », observe Constantinople.
Ce travail a été soutenu par des subventions des National Institutes of Health (DP2MH126376, F32MH125448, 5T32MH019524, 1S10OD010582-01A1), du National Cancer Institute (P30CA016087), de NYU Langone Health et de la Fondation Simons. Le contenu relève de la seule responsabilité des auteurs et ne représente pas nécessairement les opinions officielles des National Institutes of Health.
