(Québec) «Y a-t-il une explication au fait que certains troubles du cerveau apparaissent dès la naissance (comme les troubles envahissants du développement), d'autres après l'adolescence ou au début de l'âge adulte (comme la schizophrénie) et plusieurs à partir d'un âge avancé (60-70 ans) seulement?», demande Olivier Gauvin-Tremblay, de Québec.

Des chercheurs américains et français, dont les travaux sont rapportés dans la revue Science, ont réussi à réduire le comportement compulsif de souris modifiées pour présenter des comportements répétitifs pathologiques comparables à ceux observés chez les personnes atteintes d'un trouble obsessionnel-compulsif (TOC), confirmant ainsi un modèle neurologique du trouble.

Ils ont, pour cela, utilisée une technique d'optogénétique.

Développée depuis le milieu des années 2000, cette technique consiste à modifier génétiquement certaines cellules neuronales pour les rendre sensibles à la lumière afin de pouvoir les activer ou les inhiber à distance grâce à un rayon de lumière sans affecter les cellules voisines.

Les comportements répétitifs sont caractéristiques d’un certain nombre de maladies neuropsychiatriques, notamment du TOC où ils peuvent se développer de manière compulsive au point de devenir un véritable handicap pour la vie quotidienne (se laver les mains jusqu’à 30 fois par jour, vérifier à l’excès qu’une porte est bien verrouillée etc.), expliquent les chercheurs. Le TOC touche 2-3 % de la population, affectant ainsi plus d’un million de personnes en France, estiment-ils.

Le trouble est habituellement traité au moyen de médicaments tels que des antidépresseurs ou des neuroleptiques (antipsychotiques) et/ou de psychothérapies comportementales. Toutefois malgré ces traitements, des symptômes sévères persistent chez environ un tiers des patients. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes cérébraux.

De précédentes études ont identifié des dysfonctionnements dans des circuits de neurones situés entre l’avant du cerveau (cortex orbitofrontal) et des structures plus profondes (les ganglions de la base).

Dans cette nouvelle étude, Eric Burguière de l’Inserm et l'équipe du Pr Ann Graybiel du Massachusetts Institute of Technology de Boston, ont concentré leurs recherches sur ces circuits chez ces souris mutantes dont les comportements compulsifs se traduisent par des toilettages répétés tout au long de la journée pouvant entraîner des lésions cutanées.

Ces animaux n’expriment pas une protéine (en raison de l’absence du gène Sapap3) normalement présente dans les synapses des neurones du striatum, une structure faisant partie des ganglions de la base et associée à des fonctions telles que l’apprentissage de séquences, l’émergence d’habitudes, ou encore la prise de décision.

Des premières observations ont permis de montrer que l’émergence des compulsions chez les souris mutantes était due à un déficit d’inhibition comportementale. Les souris ne peuvent pas réprimer l’action de toilettage même lorsque cela n’est pas nécessaire. Des enregistrements de l’activité des neurones ont aussi montré que la défaillance de communication dans le cerveau entre le néocortex et le striatum conduit à une hyperactivité des neurones du striatum chez ces souris.

Pour vérifier cette hypothèse, les chercheurs ont eu recours à l’optogénétique afin de rendre les neurones précédemment identifiés sensibles à la lumière et de contrôler leur activité en les excitant ou en les inhibant via un faisceau lumineux.

Lorsque les neurones du cortex qui envoient des messages vers le striatum étaient excités par stimulations lumineuses, les comportements compulsifs étaient largement atténués. En dehors de ces périodes de stimulation, les comportements compulsifs réapparaissaient.

L'équipe de l’Inserm, dirigée par le Dr. Luc Mallet à l’Institut du Cerveau et de la Moelle épinière, poursuivra ces travaux chez des souris avec la technique d’optogénétique afin de mieux comprendre l’effet de ces stimulations et étudiera en parallèle les effets physiologiques et comportementaux de stimulation cérébrale profonde chez des personnes souffrant de TOCs.

Ces travaux se poursuivent grâce à une aide apportée par la fondation FondaMental.

Les individus autistes auraient en fait trop de connections entre les neurones, dues à un défaut d' « élagage », d'après une nouvelle étude américaine.

On entend souvent dire que les autistes seraient des enfants qui n'ont pas grandi. Cette affirmation a priori sans fondements ne serait en fait pas complètement aberrante : les autistes auraient en effet trop de connections entre leurs neurones (connections appelées synapses), à cause d'un défaut dans l'élagage de celles-ci. Avec l'âge, le nombre de synapses est sensé diminuer, ce qui ne serait pas le cas pour les autistes.

Des chercheurs du Columbia University Medical Centre de New-York (USA) ont mené une étude sur le lien entre autisme et nombre de connections synaptiques.

Ils ont d'abord analysé les cerveaux de 26 autistes, et comparé le nombre de synapses d'une région clé du cortex de ces cerveaux atteints avec celui de 22 cerveaux d'individus sains, donnés à la science.

C'est alors que les scientifiques ont constaté que la densité synaptique des autistes était supérieure de 50% à celle des individus sains.

Un retour des interactions sociales chez la souris

Afin de savoir si ces connections synaptiques trop importantes sont réellement liées à l'autisme, les chercheurs ont travaillé sur des souris autistes en laboratoire. Ils leur ont injecté un médicament capable de restaurer l' « élagage » des synapses, qui se produit normalement chez un individu sain.

Ils ont observé que les souris traitées avaient davantage d'interactions sociales qu'avant l'injection, et donc moins de comportements d'isolement retrouvés dans l'autisme.

Trop de synapses chez un individu conduit à de trop grandes interactions entre les différentes zones du cerveau, qui reçoivent alors des informations inutiles.

Chez les autistes, l'hyperactivité de la protéine mTOR serait en cause, car celle-ci inhiberait l'élagage des synapses. La rapamycine, le médicament administré aux souris dans l'étude, agirait en inhibant l'activité de mTOR, ce qui permettrait ainsi de revenir à un élagage normal des liaisons synaptiques.

On entend souvent dire que les autistes seraient des enfants qui n'ont pas grandi. Cette affirmation a priori sans fondements ne serait en fait pas complètement aberrante : les autistes auraient en effet trop de connections entre leurs neurones (connections appelées synapses), à cause d'un défaut dans l'élagage de celles-ci. Avec l'âge, le nombre de synapses est sensé diminuer, ce qui ne serait pas le cas pour les autistes.

Des chercheurs du Columbia University Medical Centre de New-York (USA) ont mené une étude sur le lien entre autisme et nombre de connections synaptiques.

Ils ont d'abord analysé les cerveaux de 26 autistes, et comparé le nombre de synapses d'une région clé du cortex de ces cerveaux atteints avec celui de 22 cerveaux d'individus sains, donnés à la science.

C'est alors que les scientifiques ont constaté que la densité synaptique des autistes était supérieure de 50% à celle des individus sains.

Un retour des interactions sociales chez la souris

Afin de savoir si ces connections synaptiques trop importantes sont réellement liées à l'autisme, les chercheurs ont travaillé sur des souris autistes en laboratoire. Ils leur ont injecté un médicament capable de restaurer l' « élagage » des synapses, qui se produit normalement chez un individu sain.

Ils ont observé que les souris traitées avaient davantage d'interactions sociales qu'avant l'injection, et donc moins de comportements d'isolement retrouvés dans l'autisme.

Trop de synapses chez un individu conduit à de trop grandes interactions entre les différentes zones du cerveau, qui reçoivent alors des informations inutiles.

Chez les autistes, l'hyperactivité de la protéine mTOR serait en cause, car celle-ci inhiberait l'élagage des synapses. La rapamycine, le médicament administré aux souris dans l'étude, agirait en inhibant l'activité de mTOR, ce qui permettrait ainsi de revenir à un élagage normal des liaisons synaptiques.

Si la rapamycine semble engendrer trop d'effets indésirables pour être utilisé chez l'homme, d'autres médicaments jouant un rôle sur l'élagage des synapses pourraient être expérimentés.

Source:

Loss of mTOR-Dependent Macroautophagy Causes Autistic-like Synaptic Pruning Deficits, publié dans la catégorie Neuron de la revue scientifique Cell, le 21 août 2014.

Une approche naturelle pour améliorer les symptômes du TDAH et la concentration