Tu marches seul dans les bois quand, tout à coup, tu aperçois un loup. Vous vous précipitez derrière un arbre et regardez derrière le tronc. Même de loin, vous jurez que vous pouvez voir les incisives de l'animal briller, mais c'est suffisamment éloigné pour qu'il ne semble pas vous remarquer. Ignorez-vous le loup et continuez-vous votre chemin ou restez-vous là?
Selon de nouvelles recherches, votre réaction pourrait être moins liée à une analyse logique de la situation mais davantage à la façon dont les soi-disant «cellules de la bravoure» de votre cerveau s'illuminent en réponse à la menace. Dès le début de l'évolution, notre cerveau a été préparé à réagir au risque afin de nous protéger, mais tous les scénarios à risque ne sont pas aussi sévères qu'un loup affamé dans les bois - et nos esprits nous submergent parfois d'appréhension lorsqu'il n'y a pas risque du tout.
Des scientifiques de l'Université d'Uppsala en Suède et de l'Université fédérale de Rio Grande do Norte au Brésil ont identifié un fil du réseau cognitif qui contrôle l'anxiété: les interneurones de Lacunosum-moleculare de oriens, ou cellules OLM. Ces cellules du cerveau s'activent pour nous faire savoir que nous sommes en sécurité dans des situations à risque et pourraient constituer une nouvelle méthode pour contrer les effets débilitants des troubles anxieux.
Les cellules OLM se trouvent dans l'hippocampe, un minuscule morceau de tissu situé au centre du cerveau, connu pour son rôle dans la mémoire à court terme et à long terme. Plus précisément, les cellules OLM vivent dans l'hippocampe ventral, qui forme la crête à l'intérieur de la section cérébrale en forme d'hippocampe. Tandis que l'hippocampe dorsal opposé s'illumine lors de fonctions cognitives spatiales, l'hippocampe ventral a été associé à des émotions, notamment à l'anxiété.
Diagramme de l'hippocampe dans le cerveau humain. ( Anatomie du corps humain, Henry Gray) «Ces dix dernières années, les scientifiques ont commencé à comprendre la différence entre l'hippocampe ventral et l'hippocampe dorsal», a déclaré Sanja Mikulovic, auteure principale de la nouvelle étude sur Nature Communications et chercheuse postdoctorale à l'Université d'Uppsala. "Lorsque nous avons commencé à enquêter, nous avons vu différentes activités liées au traitement de l'information émotionnelle apparues dans l'hippocampe ventral."
La clé de la séparation de ces deux régions et de leurs fonctions consiste à mesurer leurs vibrations. Notre cerveau produit des ondes avec une gamme de fréquences qui dictent nos pensées et nos actions. (Les neuroscientifiques en savent beaucoup sur la façon dont ces vibrations se produisent, leur structure et leur chimie, mais beaucoup moins sur les raisons.) Il a été démontré que les ondes thêta de type 1, de fréquence plus élevée, ondulent dans l'hippocampe dorsal lorsqu'un animal se déplace et explore. En revanche, des ondes thêta de type 2 de fréquence inférieure apparaissent dans l'hippocampe ventral lors de situations stressantes, telles que la rencontre d'un prédateur.
Bien que les deux types d’ondes thêta soient répandus dans l’hippocampe, ils occupent des circuits uniques dans les parties dorsale et ventrale. Imaginez que vous essayez de trouver votre chemin du travail à la maison. À ce moment-là, dit Mikulovic, les vagues thêta de type 1 traversent l’hippocampe dorsal afin d’obtenir une carte spatiale de votre trajet de retour. Mais si vous voyez un animal étrange et menaçant traverser la route, des ondes thêta de type 2 apparaissent simultanément dans l'hippocampe ventral. Afin de décider de poursuivre ou non, les deux types d’activités thêta interagissent et influencent votre décision.
On pensait autrefois que la génération de deux ondes thêta différentes était provoquée par un certain neurotransmetteur, l'acétylcholine, ainsi que par la sensibilité de cette molécule aux anesthésiques. Lorsque la recherche a démystifié cette théorie, Mikulovic et ses collègues ont commencé à se demander si les différentes vibrations provenaient des cellules qui ont produit les ondes. Les chercheurs ont décidé de cibler les cellules OLM, qui étaient auparavant associées aux réponses anxieuses.
L'équipe a utilisé une technique appelée activation optogénétique, qui déclenche des neurones sensibles à la lumière en utilisant différentes fibres optiques de couleur insérées dans le cerveau de souris. Mikulovic et son équipe ont constaté que l'activation des cellules OLM augmentait la génération d'onde thêta de type 2 dans l'hippocampe et que l'inhibition des cellules diminuait cette activité. Apparemment, les cellules OLM faisaient des ondes dans le cerveau.
Les chercheurs ont également été en mesure de relier la génération thêta de type 2 à une augmentation du comportement de prise de risque en réponse à des situations anxiogènes. Les chercheurs ont placé les souris dans une arène circulaire avec une touffe malodorante de poils de chat au centre. Les souris dont les cellules OLM étaient stimulées étaient plus susceptibles d’explorer plus près du centre, tandis que les souris dont les cellules OLM étaient inhibées restaient terriblement à la périphérie.
Lorsque les souris OLM ont stimulé leurs souris, elles se sont rapprochées d'une touffe de poils de chat malodorants au centre d'un labyrinthe circulaire. (Sanja Mikulovic et al.) Les résultats sont prometteurs, mais comme pour tout dans le cerveau, il y a plus de nuances à explorer. Dans d'autres études, des ondes thêta de type 2 ont été observées chez des animaux mâles en présence de femmes, ce qui indique que les ondes thêta 2 pourraient ne pas être propres à l'anxiété.
"Est-ce que [la souris] est inquiète ou attirée?" Se demande Mikulovic. «Nous n'excluons pas la possibilité qu'il y ait plus de sous-types de thêta 2 eux-mêmes. Nous voulons comprendre comment thêta 2 se rapporte à différents comportements. "
Comme les émotions elles-mêmes, le cerveau est complexe et en grande partie ineffable. Un seul moment provoque l'activation et l'interaction de nombreuses parties du cerveau, chacune ayant sa propre fonction. Comprendre ce que chaque partie contribue peut nous aider à comprendre comment nous percevons le monde et à contrôler plus efficacement nos réactions à ces perceptions.
La connexion des cellules OLM aux ondes thêta 2 aide à comprendre comment l’hippocampe interagit avec d’autres parties du cerveau pour générer une réponse à l’anxiété. Il a été démontré que l'hippocampe ventral interagissait fréquemment avec le cortex préfrontal et l'amygdale, qui jouent un rôle important dans la prise de décision. L'amygdale simple (appelée métaphoriquement «cerveau de lézard») génère des réponses de peur autonomes, tandis que le cortex préfrontal à fonctionnement cognitif supérieur aide à prendre des décisions face aux stimuli effrayants, inhibant l'amygdale en cas de besoin. Les ondes thêta de type 2 aident probablement à synchroniser l'hippocampe ventral avec ces régions en les mettant littéralement sur la même longueur d'onde.
"L'hippocampe communique avec les deux et envoie ensuite certaines informations pour aider à prendre la décision d'avoir peur ou non", explique Joshua Gordon, directeur de l'Institut national de la santé mentale. "Nous avons déjà découvert que lorsqu'il existe un stimulus provoquant une anxiété dans le monde, nous avons tendance à constater une augmentation de la capacité de [thêta 2] dans l'hippocampe à se synchroniser avec [thêta 2] dans les autres structures."
Sections coronales affichant la distribution des cellules OLM dans l'hippocampe ventrocaudal, intermédiaire et dorsorostral, respectivement. Les rectangles verts représentent la position du comptage de cellules dans les tranches respectives. (Sanja Mikulovic et al.) Les troubles anxieux ont été liés à une rupture de connexion entre le cortex préfrontal et l’amygdale, et maintenant que les chercheurs savent que les cellules OLM produisent des ondes thêta de type 2, elles pourraient ouvrir de nouvelles voies pour traiter l’anxiété. Comme toutes les cellules, les cellules OLM possèdent leurs propres ensembles uniques de récepteurs et de sensibilités qui pourraient être manipulés afin d’augmenter les ondes thêta 2 et de réprimer les réactions d’anxiété inhibitrices ou inappropriées. Selon Gordon, il existe actuellement deux moyens principaux de traiter l’anxiété: des médicaments qui lient les récepteurs dans tout le cerveau et une psychothérapie pour enseigner au cortex préfrontal comment retenir l’amygdale. Une troisième voie potentielle pourrait être un médicament conçu pour cibler les récepteurs des cellules OLM afin d’activer les ondes thêta de type 2 lorsque l’anxiété semble impossible à gérer.
Mais Gordon met en garde contre des solutions bâclées. Pour l'instant, les études n'ont été menées que sur des souris, il n'y a donc aucune preuve définitive que les résultats soient directement applicables à l'homme. Il souligne également que la recherche montre que les cellules OLM sont sensibles à la nicotine (ce qui est particulièrement éclairant pour ceux d'entre nous qui fument pour lutter contre l'anxiété), mais le tabagisme ne devrait pas être considéré comme une solution à long terme pour traiter l'anxiété en raison de la dépendance. propriétés et autres effets secondaires désagréables.
«Développer une meilleure nicotine contre l'anxiété ne nous mènera pas vers de nouvelles voies», rigole Gordon. "Mais il commence à dire comment nous pourrions traiter les cellules OLM."
Dans le moteur cognitif cérébral en constante évolution, des cellules OLM bien huilées sont en mesure de déterminer s'il est sans danger de traverser ce qui est dangereux ou ce qui ne l'est pas. Mais même si notre cerveau suit les mêmes plans de base, chaque cerveau se comporte un peu différemment. Lorsque les cellules OLM ratent leur feu, notre cerveau peut paniquer, même lorsque la menace perçue est totalement surmontable. En identifiant le rôle de chaque rouage cellulaire dans la machine, les scientifiques pourraient peut-être résoudre ces problèmes et aider notre cerveau à fonctionner un peu plus doucement.
