Les souris éprouvant des événements ressemblant à des hallucinations fournissent des indices pour comprendre la psychose

L’humble souris de laboratoire a fourni des indices inestimables pour comprendre des maladies allant du cancer au diabète en passant par le COVID-19. Mais en ce qui concerne les conditions psychiatriques, la souris de laboratoire a été mise à l’écart, son esprit de rongeur étant considéré comme trop différent de celui des humains pour fournir un aperçu de la maladie mentale.

Une nouvelle étude, cependant, montre qu’il existe des liens importants entre les esprits humains et souris dans leur fonctionnement -; et un dysfonctionnement. Des chercheurs de la faculté de médecine de l’Université de Washington à Saint-Louis ont conçu une approche rigoureuse pour étudier la façon dont les hallucinations sont produites dans le cerveau, offrant un point d’entrée prometteur pour le développement de nouvelles thérapies indispensables pour la schizophrénie.

L’étude, publiée le 2 avril dans la revue Science, propose un moyen de sonder les racines biologiques d’un symptôme déterminant de la psychose: les hallucinations. Les chercheurs ont formé des personnes et des souris à effectuer une tâche informatique qui les a incités à entendre des sons imaginaires. En analysant la performance de la tâche, les chercheurs ont pu mesurer objectivement les événements de type hallucination chez les personnes et les souris. Cette approche innovante leur a permis d’étudier les circuits neuronaux sous-jacents aux hallucinations, ouvrant les symptômes mentaux au genre d’études scientifiques qui ont été si fructueuses pour les maladies d’autres parties du corps.

Il est si facile d’accepter l’argument selon lequel la psychose est une chose fondamentalement humaine et de dire: «Oubliez les souris». Mais en ce moment, nous échouons aux personnes souffrant de graves problèmes psychiatriques. Le pronostic des patients psychotiques ne s’est pas sensiblement amélioré au cours des dernières décennies, et c’est parce que nous ne comprenons pas vraiment la neurobiologie de la maladie. Les modèles animaux ont permis des progrès dans tous les autres domaines de la biomédecine. Nous n’allons pas progresser dans le traitement des maladies psychiatriques tant que nous n’aurons pas un bon moyen de les modéliser chez les animaux. « 

Adam Kepecs, PhD, Senior Auteur, PProfesseur de neurosciences et de psychiatrie, chercheur du BJC, École de médecine de l’Université de Washington

La psychose survient lorsqu’une personne perd le contact avec la réalité. Au cours d’un épisode psychotique, les personnes peuvent acquérir de fausses croyances (délires) ou croire avec confiance qu’elles voient ou entendent des choses qui ne se produisent pas (hallucinations). Un épisode psychotique peut être le signe d’une maladie mentale grave comme la schizophrénie ou le trouble bipolaire, mais les personnes sans maladie mentale peuvent également ressentir des symptômes tels que des hallucinations.

Pour étudier comment se produisent les hallucinations, Kepecs -; avec la première auteure Katharina Schmack, MD, PhD, du Cold Spring Harbor Laboratory, et ses collègues -; mettre en place un jeu informatique qui pourrait être complété par des personnes et des souris. Les chercheurs ont joué un son particulier et les sujets ont indiqué qu’ils l’avaient entendu en cliquant sur un bouton (personnes) ou en poussant leur nez dans un port (souris). La tâche a été rendue difficile en obscurcissant le son avec un bruit de fond. Les participants à l’étude ont évalué à quel point ils se sentaient confiants d’avoir identifié avec précision un son réel en déplaçant un curseur sur une échelle; les souris ont indiqué leur confiance par combien de temps elles attendaient une récompense. Lorsqu’un sujet a déclaré avec confiance qu’il ou elle avait entendu un son qui n’était pas réellement joué, les chercheurs ont qualifié cet événement d’hallucination.

Bien que simple de conception, la tâche semblait puiser dans les circuits cérébraux sous-jacents aux hallucinations. Les personnes avec plus d’événements ressemblant à des hallucinations au cours de l’expérience étaient également plus susceptibles d’avoir des hallucinations spontanées -; tel que mesuré par des questionnaires conçus pour évaluer les symptômes psychiatriques dans la population générale -; même si aucun participant n’a été diagnostiqué avec un état psychiatrique.

Les croyances et les attentes des gens peuvent les inciter à ressentir des hallucinations. S’attendre à entendre un certain mot augmente la probabilité que les gens déclarent l’avoir entendu, même s’il n’a pas été prononcé. En fait, des études antérieures ont montré que les personnes sujettes aux hallucinations sont particulièrement sensibles à ce type d’amorçage.

« La parole humaine est très difficile à comprendre dans un environnement bruyant », a déclaré Kepecs. «Nous équilibrons toujours nos connaissances antérieures de la parole humaine avec ce que nous entendons en ce moment pour comprendre la langue parlée. Vous pouvez facilement imaginer que ce système peut être déséquilibré, et tout d’un coup vous entendez des choses.

Pour tester si les souris peuvent également être préparées de la même manière, Kepecs et ses collègues ont manipulé les attentes des souris en ajustant la fréquence de lecture du son. Lorsque le son était joué fréquemment, les souris étaient encore plus susceptibles de déclarer avec confiance mais à tort qu’elles l’avaient entendu – comme les gens.

Pour mieux connecter l’expérience de la souris et de l’homme, les chercheurs ont également utilisé un médicament qui induit des hallucinations. La kétamine peut induire des distorsions dans la perception de la vue et du son et peut déclencher des épisodes psychotiques chez les personnes en bonne santé. Les souris qui ont reçu de la kétamine avant d’effectuer la tâche ont également signalé plus d’événements de type hallucination.

Après avoir établi ces similitudes cruciales entre les souris et les humains, les chercheurs ont ensuite étudié les racines biologiques des hallucinations. En étudiant les souris, ils pourraient utiliser un arsenal de technologies de surveillance et de contrôle des circuits cérébraux pour comprendre ce qui se passe lors d’événements de type hallucination.

On sait depuis longtemps que la dopamine chimique du cerveau joue un rôle dans les hallucinations. Les personnes souffrant d’hallucinations peuvent être traitées avec des médicaments antipsychotiques qui bloquent la dopamine. Mais comment la dopamine modifie les circuits cérébraux pour produire des hallucinations est restée inconnue.

Lors de l’étude des souris, les chercheurs ont observé que l’élévation des niveaux de dopamine précédait des événements de type hallucination et que l’augmentation artificielle des niveaux de dopamine induisait davantage d’événements de type hallucination. Ces effets comportementaux pourraient être bloqués par l’administration de l’antipsychotique halopéridol, qui bloque la dopamine.

« Il semble y avoir un circuit neuronal dans le cerveau qui équilibre les croyances et les preuves antérieures, et plus le niveau de base de dopamine est élevé, plus vous comptez sur vos croyances antérieures », a déclaré Kepecs. «Nous pensons que des hallucinations se produisent lorsque ce circuit neuronal est déséquilibré et que les antipsychotiques le rééquilibrent. Notre jeu informatique engage probablement ce même circuit, donc les événements de type hallucination reflètent ce déséquilibre de circuit. Nous sommes très enthousiastes à propos de cette approche informatique pour étudier les hallucinations à travers les espèces. cela nous permet de sonder enfin les racines neurobiologiques de cette mystérieuse expérience. « 

Schmack K, Bosc M, Ott T, Sturgill JF, Kepecs A. La dopamine striatale médie la perception de type hallucination chez la souris. La science. 2 avril 2021.