Comment notre cerveau réagit-il au stress ?

C’est un élément incontournable de la vie : le stress. À la base, il s’agit de la perception d’une menace physique ou psychologique qui est conçue pour nous aider à survivre. Mais les déclencheurs sont variés et il n’existe pas de moyen miracle de traiter cette sensation de danger imminent.

Pendant des années, les chercheurs ont étudié le spectre du stress et identifié de nombreuses modifications de comportement qui l’accompagnent. La majorité sont faciles à comprendre, comme une sensibilité accrue, l’évitement du risque ou la confrontation.  D’autres actions sont plus introspectives, et semblent aller à l’encontre de stratégies d’adaptation normales. Ces réactions non adaptives peuvent être indicatives de pathologies nécessitant une attention médicale.

Ces comportements sont faciles à observer, mais la compréhension du mécanisme sous-tendant ces réponses irrégulières n’est pas acquise. L’emplacement et le type de cellules dans le cerveau qui en sont responsables est demeuré un mystère. Mais le laboratoire du Dr Jaideep Bains à l’Université de Calgary pourrait avoir trouvé quelques indices.

L’équipe a récemment publié un article dans Nature Communications dans lequel ils ont examiné des comportements complexes chez la souris après un événement stressant. Le groupe a combiné des observations du comportement avec des manipulations pour activer ou pour bloquer l’activité d’un groupe de cellules dans une région du cerveau connue sous le nom de noyau paraventriculaire de l’hypothalamus, abrévié PVN. Leurs résultats ont révélé des circuits cérébraux responsables du contrôle comportements observés en réponse au stress, et qui, étonnamment, pourraient être impliqués dans les comportements associés aux troubles du spectre autistique.

Les chercheurs ont d’abord observé chez les souris une palette de huit comportements distincts qu’elles effectuaient de façon aléatoire. Pour déclencher le stress chez la souris, le groupe a utilisé une méthode bien connue, qui consiste à donner un petit choc à la patte et qui provoque une réponse de stress immédiate. Après l’événement, l’équipe s’attendait à voir un changement dans la fréquence des comportements des souris exposées.

Après le test de stress, le groupe a immédiatement noté des changements dans la comportement des animaux. Les souris stressées présentaient une séquence très spécifique de comportements dans lesquels ils passaient d’un état très vigilant de marche et d’exploration de leur environnement à un état dans lequel ils exhibaient de longues périodes de toilettage. Les auteurs ont émis l’hypothèse que ce changement d’un comportement tourné vers le monde extérieur à un comportement plus introspectif était une façon importante de se remettre d’un événement stressant.

Ensuite, les auteurs se sont concentrés sur le circuit du cerveau qui pourrait être impliqué dans le contrôle de ce changement. Ils ont porté leur attention sur les cellules dans le PVN qui fabriquent un signal chimique de stress bien connu appelé hormone de libération de la corticotropine, ou CRH.

Pour déterminer le rôle des neurones CRH dans la réponse au stress, l’équipe a utilisé une méthode optogénétique pour activer (en utilisant une lumière bleue) ou désactiver (en utilisant une lumière jaune) les neurones CRH dans le cerveau des souris, immédiatement après un stress. .

Les résultats ont révélé que la lumière jaune a diminué la fréquence du toilettage et augmenté l’exploration. Ceci confirme l’hypothèse que les neurones de CRH étaient nécessaires pour que les souris changent leur comportement vers des activités plus introspectives. Ensuite, les auteurs ont montré que le fait d’activer les neurones CRH en utilisant la lumière bleue a entraîné une plus grande période de toilettage, et une diminution du comportement exploratoire. L’information suggère que les neurones CRH étaient suffisants pour mener à la modification de comportement vers des activités moins tournées vers le monde extérieur.

La seule question restant à répondre était la force de l’influence des neurones CRH sur le comportement global. Pour ce faire, ils ont exposé les cerveaux de souris à la lumière bleue tout en les soumettant à différents types de stress, y compris l’introduction de nouveaux environnements et de nouveaux objets. Comme prévu, la sur-stimulation des neurones CRH a réduit l’intérêt pour l’environnement et conduit à nouveau à une augmentation du toilettage et des comportements auto-dirigés.

Ces résultats révèlent l’importance des neurones CRH dans la réponse au stress: ils aident à atténuer l’impact des signaux environnementaux, et à faire face à différents stimuli. De plus, ils révèlent une séquence naturelle de comportements qui favorisent le retour à un état de base.

Pourtant, comme on le voit dans l’expérience finale, si l’activité des neurones CRH est élevée, le cerveau peut ne plus se trouver à l’état de base naturel, conduisant à l’évitement et à des comportements plus introspectifs. Cette réaction complexe au cours de laquelle certains individus tentent de bloquer le monde extérieur et présentent des comportements répétitifs, auto-dirigés et stéréotypés est observée chez certaines personnes souffrant de troubles de l’anxiété ou de l’autisme. La similitude ne prouve pas de relation de cause ou d’association, mais les résultats de cette étude suggèrent que les neurones CRH pourraient avoir un rôle jusqu’à maintenant inconnu dans certains comportements autistiques.

Article de recherche original:

Fuzesi T, Daviu N, Wamsteeker Cusulin JI, Bonin RP, Bains JS. Hypothalamic CRH neurons orchestrate complex behaviours after stress. Nat Commun. 2016;7:11937.
http://www.nature.com/ncomms/2016/160616/ncomms11937/full/ncomms11937.html