Une nouvelle recherche explore le détournement neuronal que la dépendance à la cocaïne provoque dans le cerveau
La recherche menée par des scientifiques de l’université Rockefeller et de l’Icahn School of Medicine at Mount Sinai (États-Unis) a permis de mieux comprendre comment des drogues addictives comme la cocaïne peuvent l’emporter sur les systèmes de récompense naturels du cerveau, obligeant les individus à renoncer à des besoins fondamentaux comme la nourriture et l’eau.
Image d’entête : cartographie à l’échelle du cerveau des neurones activés par les drogues qui pointent vers le noyau accumbens de la souris. (Université Rockefeller)
Cette découverte repose sur une voie neuronale qui répond normalement aux récompenses naturelles, mais qui est exploitée par les drogues addictives. Forts de ces connaissances, les chercheurs espèrent qu’il sera possible de mettre au point des traitements pour contrer le détournement du cerveau. Ceux-ci pourraient permettre aux consommateurs de se reconnecter à leurs sens naturels ou peut-être même de rendre les drogues consommées moins agréables, et donc moins susceptibles d’alimenter le cycle de la dépendance.
Selon Jeffrey F. Friedman, de Rockefeller :
Nous savons depuis des décennies que les récompenses naturelles, comme la nourriture, et les drogues peuvent activer la même région du cerveau. Mais ce que nous venons d’apprendre, c’est qu’elles ont un impact sur l’activité neuronale de manière étonnamment différente. L’une des grandes conclusions est que les drogues addictives ont des effets pathologiques sur ces voies neuronales, qui sont distincts de la réponse physiologique à un repas quand on a faim ou à un verre d’eau quand on a soif, par exemple.
Au fur et à mesure que la dépendance aux drogues s’aggrave, les individus passent souvent par des stades où la consommation de drogues prend de plus en plus le pas sur les responsabilités quotidiennes et les soins personnels de base. Au début, la consommation de drogue peut sembler gérable, mais elle peut progressivement devenir une compulsion implacable, mettant de côté des choses essentielles telles que manger, dormir et maintenir son hygiène personnelle. Dans les phases les plus sévères, la dépendance devient dévorante, les individus donnant la priorité à la consommation de drogue sur tous les autres aspects de la vie, y compris le travail, les relations et la santé, ce qui entraîne d’importantes conséquences personnelles et sociétales.
L’équipe dirigée par Bowen Tan, chercheur au Rockefeller Howard Hughes Medical Institute, souhaitait en savoir plus sur ce qui se passe à l’intérieur du cerveau des personnes souffrant de toxicomanie. Ils savaient, grâce à de précédents travaux, que le meilleur endroit où commencer à chercher était le noyau accumbens (NAc), une structure clé du système de récompense du cerveau. Il est responsable du traitement et du renforcement des sensations de plaisir et de satisfaction qui nous encouragent à répéter des comportements vitaux pour la survie ou généralement bons pour l’humain, comme manger, boire de l’eau et créer des liens sociaux. Cette zone du cerveau réagit fortement aux stimuli gratifiants en libérant de la dopamine, un neurotransmetteur associé au plaisir et à la motivation.
La cocaïne influence directement le noyau accumbens en augmentant les niveaux de dopamine, intensifiant ainsi les sentiments d’euphorie et de plaisir. Cette poussée de dopamine est beaucoup plus forte et soudaine que la sensation habituelle de récompense naturelle, ce qui entraîne une sensation de satisfaction disproportionnée qui peut rapidement conduire au renforcement du comportement de consommation de drogue. Au fil du temps, cela peut entraîner des changements neuroplastiques dans le noyau accumbens, modifiant sa réponse aux récompenses naturelles et liées à la drogue.
Selon Tan :
Le NAc est un nœud clé où les neurones dopaminoceptifs sous-jacents dirigent et affinent les comportements des animaux vers leurs objectifs. Ce que nous n’avions pas réussi à comprendre, c’est comment l’exposition répétée aux drogues corrompt ces neurones, entraînant une escalade des comportements de recherche de drogues et un éloignement des objectifs sains.
Tan et ses collègues avaient déjà constaté qu’une certaine population de neurones dans le NAc était activée en réponse à la faim ou à la soif. Dans leur nouvelle étude, les scientifiques ont découvert que ce même groupe de neurones s’active en réponse à la cocaïne et à la morphine. Lorsque des souris ont été nourries de manière répétée avec ces drogues, le comportement de leurs cellules neuronales a changé au fil du temps. Cela a affecté la motivation des rongeurs à chercher de la nourriture ou de l’eau.
De manière intrigante, un seul gène, connu sous le nom de Rheb, joue un rôle essentiel dans la régulation du système de récompense dans le NAc. Lorsque ce gène a été désactivé à l’aide de la technique d’édition génétique CRISPR, les souris de laboratoire ont présenté un comportement normal de recherche de nourriture bien qu’elles aient été sous l’influence de la cocaïne.
Si la recherche offre des résultats prometteurs, les conclusions sont uniquement basées sur les réactions de souris. La corrélation avec la dépendance humaine doit encore être étudiée plus avant. Toutefois, les implications pour le traitement sont importantes. Cibler le gène Rheb pourrait permettre aux futures thérapies de prévenir la dépendance sans entraver d’autres désirs naturels, tels que manger et boire.
L’équipe souhaite approfondir l’étude des circuits cérébraux et des interactions chimiques qui sous-tendent la dépendance. Déterminer comment d’autres régions du cerveau liées à la mémoire et aux émotions interagissent avec le NAc pourrait permettre de mieux comprendre l’emprise de la dépendance sur le comportement et la manière dont elle peut être relâchée, ce qui pourrait contribuer à prévenir les rechutes, même longtemps après l’arrêt de la drogue.
Selon Nestler :
Une grande partie de nos recherches en cours visera à définir comment le flux complexe d’informations est incorporé dans les calculs de valeur dans les cellules cérébrales et comment ce mécanisme crucial permet aux drogues de prendre le pas sur le traitement des récompenses naturelles, ce qui conduit à la dépendance.
L’étude publiée dans Science : Drugs of abuse hijack a mesolimbic pathway that processes homeostatic need et présentée sur le site de l’Université Rockefeller : Newly discovered brain pathway sheds light on addiction.