Les scientifiques savent que l'isolement social peut modifier la structure du cerveau et conduire à la rupture de la myéline, le revêtement gras qui isole les fibres nerveuses dans le cerveau. Mais ils ne savent pas encore exactement comment ni pourquoi cela se produit.
Une nouvelle étude de cinq ans, soutenue par la National Science Foundation, étudie les mécanismes potentiels qui stimulent le processus. « Nous examinons le rôle de la dopamine dans la régulation des changements dans la myéline causés par l'isolement social », a déclaré Leora Yetnikoff, chef de l'étude,, professeur de biologie et membre du CUNY Neuroscience Collaborative au CUNY Graduate Center, et professeur de psychologie au College of Staten Island.
Yetnikoff a récemment reçu un prix de carrière NSF de 1 million de dollars pour examiner comment la dopamine affecte les oligodendrocytes, les cellules spécialisées dans le cerveau et la moelle épinière qui font de la myéline. En utilisant des outils génétiques et d'imagerie avancés, son équipe observera comment la dopamine interagit avec ces cellules et si le changement de dopamine peut inverser les effets de l'isolement social sur la myéline.
« Traditionnellement, la myéline serait un isolant des axones », a déclaré Yetnikoff, se référant aux fibres nerveuses longues et minces qui transportent des messages du neurone à la neurone en utilisant l'électricité. La myéline recouvre les axones un peu comme l'isolation sur un fil, ouvrant la voie aux signaux électriques pour voyager plus rapidement pour une meilleure communication.
Cependant, des recherches plus récentes se concentrent sur les oligodendrocytes en tant que supporters métaboliques, fournissant les molécules pour aider à alimenter les signaux électriques voyageant à travers les axones dans le cerveau. Et sans ce soutien, les axones peuvent affaiblir ou dégénérer, a déclaré le professeur.
Donc, la question de la question que les gens commencent à poser est: « Quelles autres fonctions ces cellules jouent-elles en plus de produire de la myéline? »
Leora Yetnikoff, chef d'étude
Le projet se concentrera sur trois domaines.
« L'une est une nouvelle règle pour la dopamine, qui est considérée comme un neurotransmetteur clé impliqué dans la plasticité synaptique », a-t-elle déclaré, se référant à la capacité du cerveau à renforcer ou affaiblir les liens entre les neurones et comment le cerveau change avec l'expérience – rendre possible l'apprentissage, la mémoire et l'adaptation.
« Le travail que nous faisons suggère – et nous ne l'avons pas encore prouvé – que la dopamine puisse communiquer avec les oligodendrocytes pour faire du plastique de myéline, et c'est une nouvelle forme de plasticité dans le cerveau. »
Le second examine les implications plus larges de l'effet de la dopamine sur la myéline dans le cerveau. « L'isolement social n'est qu'un phénomène qui provoque des changements dans la plasticité de la myéline », a déclaré Yetnikoff, pointant des lésions cérébrales et des conditions neuropsychiatriques telles que la schizophrénie et la dépendance. « La dopamine est impliquée dans toutes ces conditions. En ce moment, nous examinons simplement l'isolement social, mais les implications sont qu'elle pourrait potentiellement être impliquée dans de nombreuses autres conditions. »
Le troisième domaine concerne l'isolement social et les facteurs externes qui le provoquent.
« Donc, nous venons de sortir de la pandémie covide », a déclaré le professeur, « et il y a l'isolement social parmi les personnes âgées. Cela peut se produire chez les jeunes, lorsqu'ils se bloquent avec des jeux vidéo et des ordinateurs. Alors, comment cela affecte-t-il le cerveau et quels sont les mécanismes impliqués? »
Depuis les années 1960, des études animales ont montré que l'isolement social peut entraîner des niveaux modifiés de dopamine, le neurochimique le plus lié à la motivation et au plaisir. Pourtant, les scientifiques commencent à reconstituer les connexions entre la dopamine et la plasticité de la myéline.
Yetnikoff souligne une étude fondamentale, qui a suivi plus de 100 enfants dans les orphelinats roumains. Les chercheurs ont constaté que la négligence et la privation psychosociale conduisaient à un développement du cerveau anormal chez les orphelins, en particulier dans le cortex préfrontal, responsable de la fonction cognitive de niveau supérieur et du contrôle des impulsions. « Ce travail a montré que la myélinisation de leur cortex préfrontal, ainsi que d'autres voies myélinisées, ont été diminuées par rapport aux orphelins non négligés « , a-t-elle déclaré.
Si son étude peut identifier les mécanismes impliqués dans la démyélinisation qui se produit avec l'isolement social, a-t-elle déclaré, il est possible d'acquérir des informations critiques sur les autres conditions observées avec la détérioration de la myéline – la toxicomanie, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson et d'autres maladies neuropsychiatriques parmi eux.
Les étudiants chercheurs s'entraîneront au laboratoire de Yetnikoff, utilisant une technologie de pointe sur la vie de cinq ans du projet. Yetnikoff attribue à ses élèves de faire une grande partie du travail qui a fait la proposition qui a remporté la subvention NSF. « Rien de tout cela ne serait arrivé sans eux », a-t-elle déclaré.
Yetnikoff a reçu une jeune subvention d'enquêteur de la Brain and Behavior Research Foundation pour son travail sur la dopamine et l'adolescence en 2017, et un prix de score des National Institutes of Health pour ses recherches sur les cellules gliales en 2021. Elle a obtenu le prix Gross CuNy Feliks pour la recherche exceptionnelle en 2022.
