1: Introduction à la récompense et à la dépendance

Les humains et les animaux adoptent fréquemment un comportement motivé par la récompense. Un exemple d’un tel comportement est l’augmentation de l’apport, qui est souvent répétée en raison des sentiments agréables induits par la substance gratifiante. Il existe deux types de récompenses : naturelles et artificielles. Des exemples de récompenses naturelles sont la nourriture et les interactions sociales, tandis que les récompenses artificielles peuvent provenir de la consommation de drogues ou d’alcool.

La dépendance est un état dans lequel un organisme adopte un comportement compulsif malgré les conséquences négatives. Ce type de comportement est neurochimiquement gratifiant et, en fin de compte, entraîne une perte de contrôle dans la limitation de la consommation d’une substance addictive. Cette vidéo présente la neuroanatomie de la voie de la récompense, présente les questions clés posées par les chercheurs sur la récompense et la toxicomanie, décrit certaines méthodes importantes et discute des applications dans ce domaine.

Commençons par apprendre quelques structures anatomiques clés qui sont importantes pour la façon dont le cerveau traite la récompense. C’est votre cerveau coupé en deux. Les zones colorées font partie de la voie de récompense, plus précisément connue sous le nom de système dopaminergique mésolimbique, qui est le circuit primaire qui contrôle les réponses aux récompenses. Lorsque vous ressentez du plaisir pour la première fois, votre cerveau libère un neurotransmetteur appelé dopamine.

La dopamine se trouve principalement dans l’aire tegmentale ventrale, ou VTA, dans le mésencéphale. Le VTA envoie de la dopamine à de nombreuses zones du cerveau, telles que : l’amygdale, qui régule les émotions ; le noyau accumbens, qui contrôle les fonctions motrices ; l’hippocampe, où se forment les souvenirs ; et le cortex préfrontal, une zone importante pour la prise de décision et l’attention.

Comment tous ces domaines fonctionnent-ils ensemble pour créer des sentiments gratifiants ? Pensez à manger un morceau de gâteau. Dès que vous prenez une bouchée, le VTA libère de la dopamine dans toutes ces régions. Votre amygdale vous dit "C’est délicieux... Cela me rend très heureux en ce moment », et votre hippocampe se souvient alors des détails de l’expérience, comme la fête à qui vous avez fait le gâteau.

Votre cortex préfrontal aide à concentrer votre attention sur le gâteau. Lorsque le noyau accumbens, également connu sous le nom de « centre du plaisir », est stimulé, il vous amène à prendre votre fourchette et à prendre une autre bouchée. Votre système de récompense est réactivé à chaque bouchée, provoquant ces sentiments de plaisir continus, qui peuvent provoquer un comportement addictif s’ils sont répétés trop souvent.

Maintenant que nous avons passé en revue le parcours anatomique de la récompense, examinons certaines des questions fondamentales posées par les chercheurs sur la récompense et la toxicomanie aujourd’hui.

Pour commencer, lorsque les médicaments pénètrent dans le corps, quels sont les changements chimiques et fonctionnels qui en résultent ? Les drogues comme la cocaïne surstimulent le système de récompense du cerveau. Pensez à votre cerveau comme à un grand évier de cuisine avec de l’eau sous forme de molécules de dopamine qui le traversent. Si vous bloquez le drain avec un bouchon en caoutchouc, l’eau débordera et se déversera de l’évier. La cocaïne agit comme un bouchon en caoutchouc dans votre cerveau. La dopamine circule naturellement dans le cerveau. Les molécules de cocaïne bloquent le transporteur de la dopamine et arrêtent la recapture naturelle de la dopamine dans les neurones. Cela provoque un grand excès de dopamine dans la synapse. Ce « débordement » de dopamine provoque des sensations de plaisir et d’euphorie.

Une autre question posée par les chercheurs dans ce domaine est la suivante : qu’est-ce qui cause la rechute ? La dépendance a été caractérisée comme la compulsion à rechercher une substance pour ressentir un sentiment de récompense conduisant à l’intoxication ou à la frénésie. Lorsque l’accès à la substance est empêché, cela provoque des symptômes de sevrage désagréables, tels que l’insomnie ou l’anxiété, suivis d’un sentiment de manque qui peut conduire à une rechute. La rechute est très fréquente dans la toxicomanie, et les chercheurs s’intéressent à l’étude des influences environnementales qui poussent généralement un individu à consommer à nouveau la drogue.

Une dernière question fréquemment posée dans ce domaine est la suivante : quels types de comportements sont associés à l’addiction ? Lorsqu’un rat doit décider quelle ouverture contient la pastille de nourriture, il devient plus difficile de prendre des décisions précises lorsqu’il est sous l’influence d’une drogue. De plus, le manque d’attention et le mauvais contrôle des impulsions sont couramment observés pendant la dépendance, et les chercheurs s’intéressent à l’étude des mécanismes à l’origine de ces effets comportementaux des substances addictives.

Maintenant que vous avez une idée de certaines des questions clés posées par les chercheurs en récompense et en toxicomanie, examinons certaines des principales méthodes utilisées pour y répondre. Les études d’auto-administration sont très courantes dans ce domaine, où une drogue, comme la cocaïne, est administrée par l’animal à travers une canule attachée à son cerveau. L’utilisation de signaux lumineux et de leviers signale la disponibilité du médicament et permet à l’animal de contrôler la consommation de médicament en fonction de la fréquence à laquelle il appuie sur le levier.

Une autre méthode fréquemment utilisée pour étudier la récompense et le comportement de motivation est appelée « préférence de lieu conditionnée ». Cette méthode comporte généralement trois étapes, qui commencent par l’habituation, où le rat est placé dans une cage à deux chambres pendant environ 20 minutes. Le rat apprend à associer la lumière et le levier à l’administration de drogues ou de récompenses. Dans la phase de conditionnement, le panneau central est bloqué de sorte que le rat est confiné d’un côté de la cage dans lequel il peut appuyer à plusieurs reprises sur le levier pour recevoir un médicament ou une solution saline. Enfin, pendant l’étape de préférence de place, le rat peut désormais se déplacer librement dans les deux compartiments. Le scientifique doit maintenant comparer le temps que l’animal passe dans chaque compartiment. En règle générale, l’animal passera plus de temps dans le compartiment avec le médicament.

Enfin, une méthode largement utilisée pour étudier le comportement de récompense est le conditionnement opérant. Ce type de conditionnement tente d’associer un comportement à une conséquence positive ou négative. Par exemple, lorsqu’un rat appuie sur un bouton bleu, il reçoit une pastille de nourriture en récompense, mais lorsqu’il appuie sur le bouton rouge, il reçoit un léger choc électrique en guise de punition.

Maintenant que vous êtes familiarisé avec certaines approches de recherche courantes, examinons certaines applications de la recherche sur la récompense et la toxicomanie.

L’auto-administration d’éthanol à un animal via la microdialyse est une approche précise pour mieux comprendre les effets pharmacologiques des drogues et de l’alcool. Vous commencez par implanter une canule dans le cerveau d’un rat et attachez une longe. Comme le rat s’auto-administre la solution d’éthanol, la configuration de la microdialyse permet des extractions faciles du liquide céphalo-rachidien pour des mesures précises des concentrations de médicament dans le cerveau à différents points temporels.

Malheureusement, il est très courant qu’un toxicomane retombe dans la consommation de drogues. Les chercheurs peuvent étudier la neurobiologie de la rechute à l’aide d’un modèle de laboratoire appelé réintégration du choc du pied. Ce type d’étude consiste à entraîner un animal à effectuer une réponse opérante, ou pression à levier, pour obtenir une drogue comme la cocaïne. Par la suite, ce comportement est éteint en ne renforçant plus les pressions à levier avec le médicament. Enfin, le comportement de recherche de drogue est rétabli en exposant l’animal à un signal stressant, tel qu’un choc électrique du pied.

Une autre application de la recherche sur la récompense et la toxicomanie est le test comportemental opérant utilisant une tâche de discrimination de hauteur à deux choix alternatifs. Cette tâche peut examiner plusieurs fonctions cognitives du cerveau, telles que la motivation, l’attention et la prise de décision, en entraînant un animal à associer une pression sur levier à un signal auditif. À chaque pression sur le levier, l’animal recevra une pastille de sucre en récompense. Ce type d’étude peut être utilisé pour étudier une grande variété de dépendances et de toxicomanie.

Vous venez de regarder l’introduction de JoVE à la récompense et à la dépendance. Dans cette vidéo, nous avons passé en revue le parcours de récompense, certaines des questions clés posées par les chercheurs sur la récompense et la toxicomanie, et les méthodes courantes utilisées dans le domaine. Merci d’avoir regardé !