La recherche met en évidence les effets des régimes riches en graisses sur le comportement, la plasticité cérébrale et le métabolisme des acides gras chez les rats
Étude: Des modèles nutritionnels au comportement : influences d'un régime riche en graisses sur le contrôle inhibiteur, l'expression des gènes cérébraux et la métabolomique chez le rat. Crédit d’image : beats1/Shutterstock.com
Une étude récente publiée dans Neuroscience chimique ACS examine comment un régime riche en graisses (HFD) modifie le contrôle inhibiteur.
Sommaire
Impulsivité et contrôle inhibiteur
Le contrôle inhibiteur fait référence à la capacité de contrôler ou d'inhiber des réactions impulsives ou compulsives. Une impulsivité et une compulsivité anormalement élevées sont des caractéristiques de plusieurs troubles psychologiques, notamment le trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité (TDAH), le trouble obsessionnel-compulsif (TOC), l'autisme et la schizophrénie.
L'impulsivité peut en outre être classée comme une action impulsive, qui fait référence à un déficit d'inhibition de l'activité motrice, ou un choix impulsif, dans lequel l'individu préfère une gratification immédiate à des récompenses plus importantes mais différées. De plus, l’impulsivité par réflexion décrit une expérience sensorielle qui reste à prouver.
Le contrôle inhibiteur s'atténue souvent au cours de l'adolescence ; cependant, elle peut être perpétuée par le régime alimentaire d'un individu, la consommation de substances illégales et le sport.
Régime alimentaire et contrôle des impulsions
Les HFD et les régimes riches en sucre (HSD) augmentent les comportements impulsifs. Des recherches antérieures suggèrent que les HFD pourraient augmenter la neuroinflammation, l’activation du système immunitaire et l’activation des neurones dopaminergiques (DA) dans diverses voies, notamment les circuits mésolimbiques et frontostriataux.
Les récepteurs DA 1 (DR1) et DR2 sont situés à proximité des récepteurs cannabinoïdes 1 (CB1) dans le cerveau, qui sont impliqués dans la régulation de l'appétit. Grâce à cette association, les HFD influencent le striatum et le tronc cérébral.
Des études examinant les effets des HFD chez des rats adolescents ont rapporté des résultats contradictoires. Néanmoins, le noyau accumbens de la voie mésolimbique stimule les rats à manger plus de graisses, alors que l'inhibition du D1R réduit la consommation de graisses.
La consommation d'un HFD sur une période de trois mois augmente l'activité CB1 dans le cortex préfrontal, qui s'affaiblit avec la poursuite de la consommation. Les niveaux de facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF) augmentent après un jour de consommation de HFD, la différence entre les sexes se creusant avec une exposition accrue.
À propos de l'étude
Le but de la présente étude était d'identifier les associations entre l'exposition des adolescents au HFD et un contrôle inhibiteur déficient à l'âge adulte. Le marqueur de l'impulsivité était les réponses prématurées, tandis que les réponses persévérantes reflétaient un comportement compulsif.
À cette fin, les effets du HFD ont été évalués à partir des 33rd jour postnatal (JPN) des rats de laboratoire Wistar jusqu'au JPN 77. Au total, 40 rats ont été inclus dans l'étude et randomisés pour recevoir soit du HFD, soit un régime alimentaire normal pour rats de laboratoire.
Tous les rats ont été soumis à plusieurs tâches pour évaluer les différences comportementales, notamment un délai variable de signal (VDS), une tâche de temps de réaction en série à cinq choix (5-CSRTT), une tâche d'actualisation du délai (DDT) et une tâche de jeu de rongeurs (rGT). À la fin de la période d’étude, le cortex frontal a été isolé du cerveau des rats pour séquençage.
Les échantillons de selles obtenus le PND 298 ont également été soumis à des analyses métabolomiques et de composition en acides gras.
Résultats de l'étude
Impulsivité motrice accrue
La durée totale des séances a diminué dans tous les groupes, ce qui suggère qu'un apprentissage normal s'est produit.
Au cours des séances d'entraînement, aucun changement dans les réponses prématurées ou persévérantes n'a été observé, sauf en raison du déroulement des séances. Les taux de réponse prématurée ont montré un effet de session similaire.
Les séances de tests ont montré une forte augmentation des réponses prématurées et une tendance vers des réponses plus prématurées avec des délais de six et 12 secondes.
L'exposition au HFD chez les rats adolescents a augmenté les réponses prématurées par rapport aux autres groupes, suggérant ainsi que les adolescents sont plus sensibles à l'impulsivité motrice après la consommation de HFD.
Impulsivité cognitive réduite
Malgré ces observations, l’impulsivité cognitive n’a pas changé, ce qui implique un impact variable du régime alimentaire sur différents types d’impulsivité. Les rats HFD étaient moins susceptibles de prendre des risques et avaient moins de réponses prématurées.
Bien qu’un comportement moteur impulsif plus élevé ait été signalé chez les rats HFD, ces rats prenaient moins de décisions impulsives que le groupe soumis à un régime normal. Ces différences peuvent être attribuées aux différentes méthodologies utilisées pour évaluer ce paramètre, ainsi qu'aux effets potentiels de la présence ou de l'absence de privation alimentaire.
Compulsivité inchangée
Aucune altération de la compulsivité n'a été observée, comme indiqué dans des études précédentes. Cependant, des réponses persévérantes accrues ont été observées lorsque les rats étaient autorisés à manger des aliments gras à volonté ; par conséquent, des recherches supplémentaires sont nécessaires pour expliquer ces associations.
Expression des gènes dans le cortex frontal
Les gènes des circuits cérébraux de régulation alimentaire ont présenté des changements significatifs et à long terme, comme dans DRD1 pour les mâles. Les gènes du système endocannabinoïde ont également été modifiés dans ces circuits, ce qui peut affecter les récompenses alimentaires en association avec le système DA.
L'expression du BDNF a augmenté chez les hommes mais a diminué chez les femmes, parallèlement à des déficits de contrôle inhibiteur. Ainsi, les adolescentes qui suivent un régime HFD sont plus susceptibles de développer des comportements impulsifs sur de plus longues durées.
Le HFD n’a pas systématiquement conduit à l’obésité, ce qui exclut le rôle potentiel de l’obésité sur le contrôle des impulsions. De même, aucune preuve de neuroinflammation n’a été observée dans la présente étude.
Composition en acides gras
Le métabolisme au niveau intestinal était affecté par le HFD car les niveaux d’acides gras étaient plus élevés, tandis que les niveaux de glucose et de glycérol étaient plus faibles. Le glucose peut signaler que le corps a suffisamment d’énergie plutôt que de simplement fournir du carburant pour les processus cognitifs.
Aucun effet de la consommation de HFD sur les niveaux d’acides gras oméga-3 n’a été observé. Des études antérieures ont montré une impulsivité motrice accrue et une propension à prendre des décisions risquées après la consommation de HFD par les adolescents. La supplémentation en oméga-3 a réduit ces types de comportements de type TDAH.
Conclusions
Les rats consommant un HFD pendant l’adolescence étaient moins susceptibles d’inhiber les comportements impulsifs sur des périodes prolongées. Les déficits de contrôle inhibiteur affectent différents sous-composants à des degrés divers, car les rats HFD avaient une impulsivité motrice plus élevée mais un comportement cognitif impulsif inchangé.
La consommation de HFD était associée à des altérations de la neuroplasticité, de la régulation des gènes de la dopamine et du métabolisme intestinal. Ces résultats soulignent l'importance des études futures pour déterminer les mécanismes impliqués dans ces associations.
