Sciences Faciles : Du plus simple au plus compliqué, c'est facile

Avez vous deja pensé à votre cerveau comme si c'était un monde ? Pour David J. Anderson, Professeur de Biologie a Caltech (Californie, USA) et chercheur pour l'Institut Medical Howard Hughes (USA), "la géographie des fonctions du cerveau est organisée comme un monde; elle est divisée en continents, pays, sous-états, villes et maisons. Les maisons sont analogues aux différents types de neurones. Jusqu'à maintenant, l'amygdale n'a pu être etudiée que jusqu'au niveau des villes, au mieux des quartiers alors qu'avec les nouvelles technologies génétiques mises au point, nous pouvons enfin etudier les maisons".

Toutefois, ce n'est pas tant les techniques que la découverte qui implique une véritable avance scientifique. En effet, les chercheurs David J. Anderson, Andreas Lüthi (neurophysiologiste basé en Suisse, à l'Institut Friedrich Miescher) et son élève Stephane Ciocchi ont révélé les mécanismes mis en jeu dans la production... de la peur ! Autant le phénomène en lui-même est bien connu de nous tous, autant les processus biologiques sous-jacents sont longtemps restés confus.

Que se passe-t-il donc avant que votre coeur se mette a battre a toute vitesse; que des sueurs froides vous prennent; et que des noeuds se forment dans votre estomac et votre gorge ? ` `La peur commence dans un micro-circuit présent dans les amygdales. Le micro-circuit est formé de deux types de neurones aux propriétés antagonistes qui contrôlent le niveau de peur liberé hors des amygdales.

(Source)

Le professeur Anderson propose l'analogie suivante pour expliquer le processus, en proposant de comparer le circuit a une balancoire: "Imaginons qu'un coté de la balancoire est maintenu à terre avec un poids. Ce côté de la balancoire repose sur un tuyau d'arrosage, empechant l'eau de sortir de ce dernier - dans notre analogie l'influx de peur. Quand un signal extérieur engendrant la peur est détecté, il appuie sur l'autre côté de la balancoire et libère l'influx de peur - qui sort alors comme l'eau de notre tuyau d'arrosage et se propage dans d'autres régions du cerveau pour générer tous les effets que nous connaissons."

Non contents d'avoir réussi à comprendre le mécanisme, les chercheurs ont également identifié le gène responsable de l'enzyme générée. L'enzyme, la protéine kinase C-delta (PKCδ), peut être produite par la moitié des neurones présentes dans les amygdales. Les neurones PKCδ⁺

forment un côté de la balancoire et sont responsables de la retention de l'infux hors de l'amygdale - soit le cote qui appuyait sur le tuyau d'arrosage dans notre petit analogie. Elles sont relies par de multiples connections aux neurones PKCδ-, qui ont le role contraire. En cas de stimulus provoquant la peur, les neurones PKCδ+ voyaient une diminution de leur activite, alors que les neurones PKCδ- connaissaient une evolution contraire !

Cette découverte pourra être utilisée par l'industrie pharmaceutique pour développer des drogues plus efficaces contre l'anxiété, les phobies ou encore les stress post-traumatiques. Les autres auteurs de l'étude publiée dans le magazine Nature sont Nicholas Wall et Edward Callaway de l'Institut de Salk pour les études biologiques; Ravikumar Ponnusamy, Michael Fanselow, Jonathan Biag, et Hong-Wei Dong de l'Université de Californie, Los Angeles; and Karl Deisseroth de L'Université de Stanford.

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• (en) Article original sur le site de Caltech : http://media.caltech.edu/press_releases/13393