Rôle des neurones cérébraux dans l'addiction à l'alcool

L'alcool est une substance courante dans notre société. La plupart des gens peuvent en profiter avec modération, mais certains développent des problèmes graves, connus sous le nom de trouble de l'usage d'alcool (TUA). Rien qu'en Europe, environ 23 millions de personnes sont touchées par ce trouble. Le TUA se caractérise par une consommation continue malgré des effets négatifs, et une tendance à rechuter après des périodes d'abstinence.

Les personnes avec un TUA passent souvent par plusieurs cycles de traitement avant de vraiment se rétablir. Les rechutes peuvent se produire lorsqu'elles rencontrent des rappels de leur consommation passée, entraînant de fortes envies. Ces rappels comprennent des endroits comme des bars, certains lieux ou des gens qui buvaient avec elles. Les connexions entre ces signaux neutres et l'alcool se forment tôt dans le processus d'addiction et ressemblent aux schémas liés aux récompenses naturelles comme la nourriture. Tout comme la nourriture peut créer des sensations de plaisir, l'alcool en fait de même, poussant à vouloir en retrouver.

Les comportements liés à l'addiction viennent souvent de la façon dont notre cerveau forme des souvenirs. Une zone du cerveau, connue pour être importante dans ces processus mémoriels, est l'Hypothalamus latéral (HL). Des recherches montrent que si cette partie du cerveau est endommagée, cela peut entraîner une réduction de l'appétit. À l'inverse, sa stimulation peut augmenter l'envie de manger. Au-delà de l'alimentation, l'HL joue aussi un rôle dans la motivation et l'apprentissage, surtout en ce qui concerne les signaux qui annoncent la nourriture.

Dans le cadre des rechutes, des résultats indiquent qu'une activité accrue dans l'HL est liée à la réinstauration du comportement de recherche d'alcool après une période sans boire. Cela suggère que l'HL pourrait aider à gérer les souvenirs et les motivations associés à l'usage d'alcool.

Des études récentes ont souligné que des neurones spécifiques dans l'HL utilisant une substance chimique appelée GABA sont impliqués dans l'apprentissage et les comportements motivés. Ces neurones GABAergiques se distinguent des autres types de neurones, comme ceux qui libèrent de l'orexine et de l’hormone de concentration de mélanine. Des connexions entre les neurones GABA de l'HL et d'autres zones du cerveau importantes pour l'apprentissage des récompenses, comme l'aire tegmentale ventrale (ATV) et le noyau accumbens, ont été notées.

Dans notre recherche, nous avons entraîné des rats à apprendre des associations entre des signaux et l'alcool en utilisant une méthode appelée Conditionnement pavlovien. En observant l'activité des neurones GABA de l'HL, on a constaté qu'ils étaient actifs lorsque les signaux étaient présentés. Au fur et à mesure que les rats apprenaient, l'activité restait élevée pour les signaux annonçant de l'alcool mais diminuait pour ceux n'annonçant rien. Pendant la phase où les rats s'attendaient à de l'alcool mais n'en recevaient pas, les neurones GABA de l'HL montraient une activité indiquant une discordance entre ce qu'ils attendaient et ce qui se passait réellement.

Pour mieux comprendre le rôle des neurones GABA de l'HL, nous avons utilisé une technique appelée optogénétique pour inhiber leur activité pendant que les rats apprenaient. Cela a mené à une réduction de leur capacité à former des souvenirs liés à l'alcool. Ainsi, les neurones GABA de l'HL sont cruciaux pour la formation et l'expression des souvenirs associés à l'alcool.

#Expérience 1 : Cibler les neurones GABA

Dans la première expérience, on a validé une méthode pour cibler sélectivement les neurones GABA dans l'HL. Ça a impliqué d'utiliser une combinaison de virus conçus pour mettre en évidence les neurones GABAergiques tout en limitant le chevauchement avec d'autres types de neurones. On a examiné des échantillons pour voir si ça avait réussi, et nos résultats ont montré qu'on pouvait se concentrer spécifiquement sur les neurones GABA dans l'HL.

En utilisant des techniques d'imagerie, on a confirmé que les neurones ciblés pouvaient être inhibés par des impulsions lumineuses, montrant que l'approche fonctionnait efficacement. Ça pose les bases pour explorer les fonctions de ces neurones par rapport aux comportements liés à l'alcool.

#Expérience 2 : Suivi de l'activité pendant le conditionnement à l'alcool

La deuxième expérience s'est concentrée sur la façon dont l'activité des neurones GABA de l'HL change pendant le processus de conditionnement, d'extinction et de réinstallation de la recherche d'alcool chez les rats. Avec une technologie d'imagerie avancée, on a suivi les signaux de calcium dans ces neurones pendant que les rats s'entraînaient à associer des signaux spécifiques avec l'alcool.

Tout au long du processus de conditionnement, on a observé que l'activité des neurones GABA de l'HL augmentait lorsque les rats étaient exposés au signal prévisible d'alcool. Cependant, leur activité diminuait quand ils étaient confrontés à des signaux qui ne prédisaient pas d'alcool. Ce constat suggère qu'à mesure que les rats apprenaient à associer les signaux avec l'alcool, les neurones GABA de l'HL adaptaient leur activité en conséquence.

Quand on est passé à la phase d'extinction, où la récompense alcoolique était retirée, on a constaté que les neurones GABA de l'HL restaient actifs pour le signal prévisible même lorsque l'issue attendue de l'alcool n'était pas délivrée. Cette activité continue pourrait signaler l'attente d'une récompense non réalisée et représente un processus d'apprentissage sur ce qui avait changé.

De plus, on a regardé comment l'activité de ces neurones variait avec des sessions répétées. On a noté que même quand les comportements de recherche d'alcool commençaient à diminuer, les neurones montraient toujours des modèles d'activité significativement différents entre les signaux prédictifs et non prédictifs. Ça indique que la mémoire de l'association apprise était toujours présente, même si le comportement avait changé.

#Expérience 3 : Le rôle des neurones GABA de l'HL dans l'apprentissage des mémoires alcooliques

Dans la dernière expérience, on a utilisé l'optogénétique pour inhiber l'activité des neurones GABA de l'HL pendant la phase de conditionnement. Cette inhibition a affecté la capacité des rats à apprendre l'association entre les signaux et la récompense alcoolique. Dans un test d'extinction de suivi, seuls les rats du groupe témoin se souvenaient de l'association apprise avec l'alcool, tandis que le groupe avec les neurones GABA de l'HL inhibés non.

Ça montre que les neurones GABA de l'HL sont essentiels pour apprendre des signaux qui prédisent les résultats liés à l'alcool. Même quand la capacité des rats à consommer de l'alcool était intacte, l'inhibition spécifique de ces neurones pendant l'apprentissage a clairement perturbé le processus de formation de la mémoire.

#Conclusion : L'importance des neurones GABA de l'HL

À travers ces expériences, on a montré le rôle vital des neurones GABA de l'HL dans la formation et le rappel des mémoires liées à la recherche d'alcool. Nos découvertes illustrent comment l'activité de ces neurones change selon les expériences, particulièrement comment les signaux qui annonçaient des récompenses peuvent influencer le comportement.

Ces insights contribuent à une meilleure compréhension de la manière dont le cerveau traite les informations liées à l'addiction et pourraient ouvrir des voies pour de futures recherches visant à traiter le trouble de l'usage d'alcool. Comprendre les mécanismes derrière la mémoire et l'apprentissage en rapport avec l'addiction peut conduire à des stratégies de traitement plus efficaces pour ceux qui luttent avec un TUA.

Des investigations continues sont nécessaires pour explorer les nuances de ces neurones et voir comment leur fonctionnement pourrait être lié à des formes plus sévères de consommation d'alcool. Dans l'ensemble, notre recherche met en évidence les relations complexes entre l'Activité neuronale, la mémoire et les comportements d'addiction, fournissant une base pour de futures études visant à relever ces problèmes critiques.