image: The dopaminergic neurons of low-anxiety rats (LA) show a stronger expression of the corticotropin-releasing hormone receptor 1 (CRHR1, red points) in the ventral tegmental area, as opposed to the rats with high anxiety (HA). The dopaminergic cell groups are shown in green and the clusters of all the neural cells in blue. @SANDI/EPFL view more
Credit: CARMEN SANDI/EPFL
L’exposition au stress active un ensemble de réponses cérébrales et physiologiques naturelles qui orchestrent les changements comportementaux nécessaires pour faire face aux menaces de la vie, comme la fuite ou le combat face à un agresseur potentiel. L’exposition à des situations de stress intenses ou répétées peut néanmoins avoir des effets sournois et déclencher des troubles psychiques caractérisés par une altération de la motivation, notamment la dépression.
Les études portant sur la motivation après une exposition au stress ont jusqu’ici obtenu des résultats contradictoires : certaines rapportent que le stress entraine une baisse de motivation alors que d’autres font état d’une amélioration des performances. Carmen Sandi, neuroscientifique à l’institut Brain and Mind de l’EPFL et son équipe de recherche ont tenté de déterminer si ces résultats opposés pouvaient être dû à des variabilités individuelles. Comme l’anxiété, en tant que trait de personnalité, s’est révélée être un modérateur clé des effets du stress aigu sur l’apprentissage et les comportements sociaux, son laboratoire a mené une étude pour déterminer si elle pouvait favoriser ou défavoriser la motivation sous stress.
L’anxiété influence la motivation
Les rats, comme les humains, ont des traits de personnalité plus ou moins anxieux. « Nous-nous sommes basés sur cette variation naturelle pour sélectionner une population de rats très anxieuse et une autre peu anxieuse », indique Carmen Sandi. Les chercheurs et chercheuses de l’EPFL ont d’abord entrainé ces deux populations de rats à appuyer sur un levier pour obtenir une récompense alimentaire. Puis, en déposant les animaux un quart d’heure sur une plateforme surélevée, ils ont induit un stress chez l’animal. Immédiatement après, la motivation des rongeurs à l’effort a été testée avec la tâche du levier en élevant cette fois sa résistance à chaque essai. La capacité des rats très anxieux à maintenir une performance régulière était considérablement plus faible que celle des rats moins anxieux.
Les mécanismes de la volonté
Fort de ces nouvelles connaissances, les neuroscientifiques ont ensuite investi les mécanismes sous-jacents. Des analyses génétiques révèlent que l’expression du récepteur CRHR1 est différente entre les deux populations de rats, il est plus élevé chez les rats non anxieux. Ce récepteur est activé quand les animaux sont exposés au stress et influence l’activité des neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ventrale. Les niveaux plus élevés de CRHR1 chez les rats peu anxieux expliquent donc pourquoi leurs performances sont meilleures après une exposition au stress.
Pour s’en assurer, les chercheurs ont utilisé des stratégies génétiques et pharmacologiques pour « jouer » avec le niveau d’expression, mais aussi l’inhibition et l’activation, de ce récepteur. Ces manipulations expérimentales, effectuées chez le rat et la souris, se corroborent toutes, comme l’indique Ioannis Zalachoras, post-doctorant à l’EPFL et coauteur de l’étude : « la motivation sous stress va dans des directions opposées chez les individus, selon leur niveau d’anxiété ».
Tenir compte de la diversité
Ainsi, la diversité des personnalités, en considérant l’anxiété comme un trait de caractère, reflèterait la diversité des comportements, représentés dans cette étude par la volonté. « Les sciences de la vie avaient jusqu’ici tendance à éluder la question de la diversité, notamment celle liée aux genres. Au-delà de son but premier, notre étude est également un moyen d’investir la question de la diversité », précise Carmen Sandi.
Ces résultats sont également prometteurs pour traiter la dépression. Le récepteur CRHR1 a en effet fait l’objet de beaucoup d’étude pour développer des traitements médicamenteux. Devant le manque d’efficacité et la variabilité des résultats obtenus, aucune molécule n’a été amenée à ce jour au stade des études cliniques chez l’humain. « Nos résultats montrent qu’il faut prendre en compte les traits individuels d’anxiété pour avoir une meilleure interprétation des performances comportementales. Cela aidera certainement à développer des essais cliniques plus focalisés sur le profil génétique et la variabilité des personnalités en matière d’anxiété, augmentant de facto leurs chances de succès », conclut Carmen-Sandi.
Journal
Science Advances