Les circuits cérébraux contrôlant l'appétit chez la souris peuvent expliquer la consommation de stress

Le stress peut avoir de graves répercussions sur notre appétit et nos habitudes alimentaires. À l'aide d'un modèle de souris, de nouvelles recherches examinent comment le cerveau contrôle l'appétit, ainsi que le lien entre l'appétit et les émotions positives et négatives.
La recherche examine les circuits cérébraux responsables de la consommation de stress.

Le stress peut influencer notre appétit de plusieurs manières. De courtes périodes de stress peuvent inhiber notre appétit, mais à long terme, trop de stress peut l’augmenter, déclencher des fringales et entraîner une prise de poids.

À l'aide d'un modèle de souris, de nouvelles recherches examinent les neurosciences à l'origine du stress, en mettant l'accent sur l'amygdale du cerveau.

La recherche a été réalisée par des scientifiques du laboratoire Tonegawa à Cambridge, MA. Le laboratoire, dirigé par Susumu Tonegawa, est affilié au Centre RIKEN-MIT pour la génétique des circuits neuronaux - un effort de collaboration entre le RIKEN japonais et le Massachusetts Institute of Technology.

Les résultats ont été publiés dans la revue Neuron.

La fonction de l'amygdale du cerveau

L'amygdale - une petite région en forme d'amande - est le centre de contrôle émotionnel du cerveau. La structure de l'amygdale coordonne les émotions, le comportement et la motivation, et est cruciale pour la capacité d'une personne à traiter ses propres émotions et à les reconnaître chez les autres.

Les émotions principalement contrôlées par les amygdales semblent avoir beaucoup à voir avec la survie. L'amygdale génère une réaction de «combat ou fuite» lorsque nous sommes confrontés à un danger, mais elle peut également déclencher d'autres réactions émotionnelles lorsque nous sommes confrontés à des enfants sans défense, à des partenaires sexuels potentiels ou à de la nourriture.

De plus, l'amygdale est impliquée dans la mémoire. La petite structure combine des informations provenant de différents domaines, combinant la sensation avec la mémoire pour créer des souvenirs agréables d'une récompense ou des souvenirs désagréables d'un événement traumatique.

La nouvelle étude de Tonegawa et de ses collègues montre que deux voies opposées dans l'amygdale servent à conduire et à supprimer l'appétit, tout en créant des réponses aux stimuli déclencheurs de peur.

Tonegawa et son équipe ont récemment mené une autre étude dans laquelle ils ont identifié des neurones dans les amygdales liés à des mémoires positives et négatives.

Les chercheurs ont pu constater que l'amygdale contrôle la réponse aux stimuli positifs et négatifs d'une manière «push-pull».

Pour cette nouvelle recherche, les scientifiques ont utilisé l’optogénétique pour étudier les interactions entre sept types de neurones génétiquement différents dans l’amygdale centrale, et ont identifié des circuits neuronaux qui traversent les zones basolatérales et centrales de l’amygdale.

L'optogénétique est une technique dans laquelle les cellules sont génétiquement modifiées pour être sensibles à la lumière d'une certaine fréquence. Cette technique permet aux chercheurs de suivre le comportement de ces cellules.

Les neurones «positifs» et «négatifs» favorisent ou suppriment l'appétit

La nouvelle étude montre que ces projections dans le système limbique sont très similaires aux circuits corticostriataux impliqués dans la fonction motrice. Les projections neuronales corticostriatales ont été associées à la récompense, à la cognition et à la motivation.

"Nos données suggèrent que la fonction principale de l'amygdale centrale concerne les comportements liés aux récompenses, plutôt que les comportements liés à la peur, comme cela a été le cas dans de nombreuses études antérieures."

Susumu Tonegawa

Dans la nouvelle recherche, Tonegawa et ses collègues ont constaté que les neurones précédemment identifiés qui répondent aux stimuli positifs et négatifs dans l'amygdale basolatérale se projettent également dans trois autres zones centrales de l'amygdale. La communication entre ces différents neurones dans l'amygdale centrale s'est avérée favoriser ou supprimer le comportement axé sur la récompense chez la souris.

En outre, l'étude a mis en évidence différents schémas d'activation en réponse à des stimuli opposés. Par exemple, les scientifiques ont testé des stimuli appétitifs par opposition à des stimuli menaçants - par exemple, donner à la souris des aliments plutôt que de les affamer, ou leur donner des chocs électriques par rapport à des chocs.

Les neurones caractérisés comme "positifs" et "négatifs" dans les recherches précédentes des scientifiques se sont révélés être des médiateurs des voies qui stimulent ou arrêtent les comportements appétitifs. L'expression génétique de ces neurones a été trouvée dans les gènes Ppp1r1b et Rpso2, respectivement.

En outre, les scientifiques ont identifié les expressions génétiques d’autres neurones régulant le comportement. Le gène Prkcd a joué un rôle clé dans le contrôle des comportements défensifs. Ces neurones ont servi à démarrer ou à arrêter la réaction de congélation en réaction à des chocs électriques.

Les neurones exprimant Drd1 dans l'amygdale centrale ont également joué un rôle crucial dans l'alimentation et la consommation.

Dans cette étude, la voie basolatérale-centrale de l'amygdale s'est révélée structurellement similaire au circuit corticostriatal. En outre, l’étude a révélé que les mêmes marqueurs génétiques fonctionnent sur des circuits opposés dans l’amygdale.

Cela suggère que différentes parties du cerveau sont organisées de la même manière et que le même circuit dans l’amygdale qui est connu pour entraîner des réponses défensives à la peur est également responsable de la régulation des comportements appétitifs.

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