La dopamine sociale

Par Yann Bernardinelli, pour le pôle de recherche Synapsy

Des relations sociales troublées sont un trait autistique. Les neurones dopaminergiques sont impliqués dans ces interactions des plus complexes.

Les personnes souffrant de troubles du spectre autistique sont caractérisées, entre autres, par des difficultés à interagir socialement. Pour comprendre l’origine de ce trouble social, le laboratoire de la chercheuse Camilla Bellone au Centre médical universitaire de l’Université de Genève, tente de comprendre quels sont les réseaux neuronaux impliqués. Les interactions sociales sont considérées comme hautement complexes, car le comportement d’autrui est difficilement prévisible et notre cerveau doit s’adapter continuellement à la situation en prenant des décisions. Les neurones dopaminergiques étant reconnus comme impliqués dans les prises de décisions en raison de leur capacité à effectuer ce que les neuroscientifiques appellent une erreur de prédiction de récompense, ils constituent une piste intéressante pour l’équipe de recherche genevoise.

Des neurones pour décoder les comportements

Mais qu’est-ce qu’une erreur de prédiction de récompense? «Lorsqu’un signal donné est systématiquement associé à une récompense, les neurones dopaminergiques réagissent dès l’apparition du signal et non plus au moment de la récompense», explique le doctorant de Camilla Bellone, Clément Prévost-Solié. Il s’agit donc d’une capacité à reconnaître une situation donnée et elle serait utile pour adapter notre comportement face à autrui. «Par exemple, je ne vais pas me comporter de la même manière avec vous pendant cet interview qu’avec Camilla Bellone, lorsque nous parlons de mes résultats de recherche. C’est en quelque sorte cette reconnaissance de la situation qui est encodée dans les neurones dopaminergiques», précise-t-il.

Le réseau du « nous »

L’implication des neurones dopaminergiques dans le comportement social a d’ailleurs été démontrée en 2014 avec la publication d’une étude du chercheur américain Karl Deisseroth, montrant que la modulation de l’activité dopaminergique pouvait influencer l’interaction sociale chez la souris. Reste aux chercheurs à déterminer s’ils sont impliqués dans l’autisme et si cela devait être le cas, déterminer le détail des voies synaptiques impliquées. C’est sur cette tâche que Clément Prévost-Solié s’est attardé durant sa thèse supervisée par Camilla Bellone. Il s’est focalisé sur l’aire tegmentale ventrale (VTA) du cerveau, car c’est un noyau dopaminergique avec un faisceau se projetant vers le noyau accumbens. Les deux structures sont connues pour jouer des rôles dans la prise de décision, l’addiction et d’autres processus qui modifient le comportement.

Solidement équipés d’outils moléculaires optogénétiques et chemogénétiques, les chercheurs genevois ont évalué l’effet d’une modulation spécifique des neurones dopaminergiques de la VTA sur le comportement social. Avec cette démarche, ils ont pu démontrer que cette catégorie de neurones était bien impliquée dans l’apprentissage social, plus spécifiquement dans la nouveauté sociale. Clément Prévost-Solié précise que «des changements au niveau de la synapse dopaminergique ont lieu lorsqu’une souris interagit avec un nouveau stimulus. Ces changements sont persistants uniquement lorsque le stimulus est de type social.»

La preuve de principe

Forts de ce constat, les chercheurs genevois ont évalué si les voies dopaminergiques de la VTA étaient impliquées dans un modèle animal de l’autisme. Clément Prévost-Solié et ses collègues se sont focalisés sur le modèle de la Neuroligin-3, une molécule postsynaptique importante pour la structure de la synapse connue pour son implication dans l’autisme. Grâce à une collaboration avec l’ancien membre de Synapsy Peter Scheiffele, ils ont soit utilisé une souris dans laquelle le gène Neuroligin-3 était absent de tout l’organisme, soit un virus permettant la régulation négative du gène de la Neuroligin-3 uniquement dans les neurones dopaminergiques de la VTA. Un déficit d’apprentissage social a été observé dans les deux modèles. Par contre, seule la régulation négative spécifique mène à des carences sociales sans déficits associés, qu’ils soient moteurs ou de planification. «Nos résultats démontrent la spécificité de l’implication des neurones dopaminergiques du VTA dans les comportements sociaux et dans l’autisme!», se réjoui Clément Prévost-Solié.

Pour l’équipe de recherche de Camilla Bellone, il ne reste plus qu’à démontrer que l’erreur de prédiction de récompense — véritable empreinte digitale des neurones dopaminergiques — a lieu lors d’une interaction sociale. Cela montrerait que cette dernière est une sorte d’erreur de prédiction sociale et viendrait irrémédiablement confirmer le rôle social de la dopamine et son implication dans l’autisme. Clément Prévost-Solié s’y attache actuellement et les résultats sont prometteurs, assure-t-il.

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Clément Prévost-Solié, de la molécule à l’esprit

Animé par le besoin de comprendre l’humain dans son ensemble, du corps à l’esprit en passant par les molécules, Clément Prévost-Solié décide d’aborder tous les aspects de front lors de ses études. Ne trouvant pas de formation sur mesure, il s’inscrit en biologie et en psychologie et effectue les deux en parallèle dans deux institutions parisiennes différentes. Il dit de cette double casquette que «l’expérience de l’humain est forte utile à la neuroscience fondamentale, surtout quand le but est de trouver des traitements». Ce choix le mène logiquement à Synapsy et au laboratoire de Camilla Bellone à l’Université de Genève pour y effectuer un doctorat en neurosciences sur des modèles animaux de l’autisme. Il défendra sa thèse dès le début de l’année 2019, après quoi il envisage d’explorer la recherche privée.

Crédits photo: Photo de couverture ©Camilla Bellone et Clément Prévost Solié / Photo de Clément Solie ©Yann Bernardinelli

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