Qu'est-ce que la dopamine? Que fait-il et comment le fait-il? Ces questions ont causé une controverse en neuroscience depuis des décennies. Une nouvelle étude du Royaume-Uni peut avoir certaines des réponses.
Le mot dopamine signifie des choses très différentes pour différentes personnes, de la toxicomanie à la maladie de Parkinson en passant par la dopamine, un film hollywoodien qui fait partie de la culture dominante et qui est un sujet de recherche fascinant en neurosciences. Il fait partie de plus de 110 000 articles de recherche au cours des 60 dernières années, mais est toujours une source de controverse parmi les neuroscientifiques. Tenter de résumer la fonction de la dopamine dans un bref article de blog ne va pas être facile. Je vais laisser de nombreux chercheurs mécontents et certains carrément en colère!
Commençons par les bases. La dopamine est un neurotransmetteur, un de ces produits chimiques qui est responsable de la transmission des signaux entre les cellules nerveuses (neurones) du cerveau. Très peu de neurones produisent de la dopamine. Certains, dans une partie du cerveau appelée substance noire, sont les cellules qui meurent pendant la maladie de Parkinson. Les fonctions des autres, situées dans une partie du cerveau appelée zone tegmentale ventrale (VTA), sont moins bien définies et sont la source majeure de la controverse susmentionnée (et l'objet de ce post). Lorsque les neurones dopaminergiques sont activés, ils libèrent de la dopamine.
L'un des rôles les mieux décrits pour les neurones dopaminergiques VTA est d'en apprendre davantage sur les récompenses. VTA dopamine neurones deviennent activés quand quelque chose de bien se passe de façon inattendue, comme la disponibilité soudaine de la nourriture. La plupart des drogues abusées provoquent la libération de dopamine et on pense que cela contribue à leurs propriétés addictives.
Mais qu'en est-il des mauvaises choses? Est-ce qu'ils activent les neurones dopaminergiques? Il est peut-être encore plus important d'apprendre quand quelque chose de mauvais va arriver que quelque chose de bien; Avec les prédateurs ou les maladies, vous n'avez souvent pas de seconde chance. La dopamine est-elle impliquée dans l'apprentissage des mauvaises choses? Ici se trouve une partie de la controverse entourant la dopamine. Tous les neurones du VTA ne produisent pas de dopamine. De nombreuses études ont suggéré que la présentation soudaine de stimuli aversifs ou nocifs tels que la douleur provoquait l'activation de certains neurones dans la région tegmentale ventrale, mais étaient-ils ces neurones dopaminergiques?
En 2004, Mark Ungless et ses collègues de l'Université d'Oxford (Royaume-Uni) ont publié un article dans la revue Science indiquant que les neurones dopaminergiques étaient universellement inhibés par des événements aversifs. Ils ont utilisé une approche minutieusement détaillée pour identifier les neurones qui ont été activés ou inhibés par des stimuli aversifs, puis ont analysé biochimiquement ces neurones pour déterminer s'ils étaient vraiment des neurones dopaminergiques. Ils ont découvert que certains neurones étaient activés par des stimuli aversifs, mais ces neurones ne produisaient pas de dopamine.
Les résultats étaient très clairs mais controversés. Ils ne se sont pas bien assis avec d'autres études sur le rôle de la dopamine, y compris certains qui ont montré que le traitement avec des médicaments qui bloquent l'action de la dopamine pourrait bloquer l'apprentissage des événements aversifs. De plus, des mesures chimiques ont indiqué que la dopamine était libérée par des animaux subissant une expérience stressante. Si les neurones dopaminergiques ne sont pas activés lors de l'apprentissage des événements aversifs, comment cette dopamine est-elle libérée? et pourquoi bloquer les effets de la dopamine empêcherait-il l'apprentissage d'événements aversifs?
Ungless et co, maintenant au British Medical Science Research Council, Imperial College, Londres, a émis l'hypothèse que le diable peut être dans les détails; peut-être que le VTA n'est pas une partie unique et uniforme du cerveau mais est composé de sous-régions fonctionnellement différentes. Avant de publier leur dernière étude, publiée dans les Actes de l'Académie nationale des sciences (USA), ils sont retournés à la littérature sur les neurones dopaminergiques dans la région tegmentale ventrale. Ils ont observé une bizarrerie expérimentale; La plupart des études sur les neurones dopaminergiques VTA, ceux montrant que les neurones dopaminergiques ne sont pas activés par des stimuli aversifs, mesuraient les réponses d'une même petite partie du VTA, appelée VTA dorsale. Et si les neurones d'une partie différente du VTA étaient activés par des stimuli aversifs et libéraient de la dopamine?
Pour tester cela, ils ont donné aux rats un choc électrique (pas une électrocution, juste un choc électrique modéré, à peu près la même chose qu'un chien recevrait d'un collier pluvieux). Pendant ce choc électrique, ils ont enregistré l'activité des neurones du VTA dorsal et une partie légèrement différente du VTA appelée VTA ventral. Ils ont constaté, comme d'autres l'avaient déjà fait, que les neurones du VTA dorsal étaient soit inhibés par un stimulus aversif, soit qu'ils ne répondaient pas du tout. En revanche, ces neurones dans le VTA ventral ont été activés par le choc des pieds. En fait, ils sont devenus très activés, présentant un type de réponse connu sous le nom de "rafale" qui devrait produire une libération de dopamine profonde.
Donc, cela semble être un problème résolu! Mais il y avait une autre torsion. Comme je l'ai écrit plus tôt, l'un des rôles les plus connus de la dopamine est l'apprentissage des récompenses. Le soulagement d'un événement aversif peut être considéré comme une récompense. Le schéma d'apprentissage présenté par les animaux et les humains est similaire lorsque l'on compare une récompense «réelle» (par exemple, une nourriture) ou un soulagement d'un stimulus aversif (par exemple, quand un choc électrique est éteint). Qu'est-ce que Ungless et co. observé que ces neurones dans le VTA dorsal, ceux qui étaient insensibles ou ont été inhibés par le choc électrique, ces neurones sont devenus transitoirement activé lorsque le choc a été désactivé. Cela serait cohérent avec leur rôle dans l'apprentissage des récompenses, tout en expliquant en partie pourquoi les inhibiteurs de la dopamine entravent l'apprentissage des événements aversifs.
Ainsi, l'histoire de la dopamine a évolué un peu plus loin tout en devenant un peu plus compliquée; toutes les parties de l'aire tegmentale ventrale ne sont pas les mêmes!
