Neurones à dopamine et effets comportementaux de la cocaïne

Des chercheurs de l'Institut interdisciplinaire des neurosciences, de l'Institut de neurosciences cognitives et intégratives d'Aquitaine, de l'Institut de biologie Paris-Seine et de l'Institut du Fer à Moulin, identifient chez des rats exposés à la cocaïne le circuit neuronal impliqué dans les changements comportementaux liés à la prise de la drogue. Ils démontrent que ces changements pourraient être le reflet de la stimulation induite et durable, au niveau du centre cérébral de la motivation et de l'anxiété, d'une hyperactivité des neurones synthétisant de la dopamine, le neurotransmetteur dont la fonction première est de détecter la nouveauté et l'inattendu puis de contrôler le mouvement et la motivation. Ces résultats sont publiés dans la revue Cell Reports.


Bien qu'elles agissent différemment au niveau moléculaire, de nombreuses drogues de consommation ou "drogues d'abus", comme la cocaïne, la morphine, les amphétamines ou le cannabis, ont le même effet sur les circuits neuronaux de la récompense: une libération massive de dopamine. Qu'elle soit libérée à la suite d'une récompense naturelle (activité physique, nourriture, boisson sucrée...) ou pharmacologique (drogue d'abus), la dopamine est produite par les neurones dopaminergiques d'une région du cerveau, l'aire tegmentale ventrale (VTA).

Les chercheurs ont utilisé des molécules pour tracer les voies neuronales et ont manipulé et enregistré, in vivo, l'activité électrique des neurones dans trois régions cérébrales impliquées dans les comportements d'addiction. Ils ont pu mettre en évidence qu'une population de neurones du noyau du lit de la strie terminale (centre cérébral de la motivation et de l'anxiété), intégrait des informations en provenance du subiculum ventral (centre cérébral de la mémoire des émotions) pour augmenter de façon persistante l'activité des neurones synthétisant la dopamine.

Ils ont ensuite cherché à identifier les conséquences de ce changement d'état des neurones à dopamine, en particulier sur les changements de comportement associés à la prise de cocaïne. En effet, disséquer les circuits neuronaux et caractériser les mécanismes synaptiques par lesquels le subiculum ventral altère l'excitabilité des neurones dopaminergiques constitue une première étape nécessaire pour comprendre ces changements de comportement.

Les chercheurs ont ainsi pu déterminer que la mise en place d'une plasticité de type potentialisation à long terme au niveau des synapses "subiculum ventral/noyau du lit de la strie terminale" provoque un effet activateur et persistant (plusieurs jours) sur les neurones à dopamine ayant pour conséquence d'induire une sensibilisation comportementale aux effets de la cocaïne.

Ce travail, en précisant les circuits neuronaux et mécanismes de plasticité synaptique qui sous-tendent les effets comportementaux de la cocaïne, ouvre de nouvelles perspectives, en particulier pour comprendre comment un changement de l'état synaptique des neurones à dopamine peut modifier la perception de stimuli sensoriels en condition physiologique (récompenses naturelles) ou pathologique (addiction, trouble de l'anxiété).