image: During a social interaction, the mice do not exclusively fire the brain pathways of the motivational system, which was previously known to be the only recipient of social behaviours. view more
Credit: ©Bellone/UNIGE
Qu’elles soient agressives, pacifistes ou constructives, les interactions entre deux individus qui ne se connaissent pas nécessitent plusieurs étapes. La première consiste simplement à repérer l’individu et à se tourner vers lui. Le contact est ensuite recherché pour finir par le maintien d’une interaction sociale. Ces étapes dépendent du système de la récompense, prenant naissance dans l’aire cérébrale tegmentale ventrale (VTA). Elles impliquent les neurones dopaminergiques, largement reconnus comme les neurones « sociaux » du cerveau. Les troubles mentaux caractérisés par une difficulté à interagir socialement, comme les troubles du spectre de l’autisme, pourraient impliquer un dysfonctionnement de ces systèmes neuronaux. Pour mieux les cerner, l’équipe de Camilla Bellone, Professeure en neurosciences à l’Université de Genève (UNIGE), a mené une étude visant à définir les voies neuronales entrantes et sortantes du VTA, lors des différentes étapes de l’interaction sociale.
Une étude nourrie par la clinique
« Nous échanges avec les chercheurs et chercheuses du pôle de recherche national Synapsy impliqués dans des recherches cliniques nous ont permis de démarrer cette étude réalisée sur la souris en nous basant sur des faits concrets observés chez l’humain. Les travaux de Marie Schaer, chercheuse à l’UNIGE, montrent que les personnes avec des traits autistiques ont l’incapacité de s’orienter vers autrui », précise Camilla Bellone. Une des trois étapes requises pour mettre en place une interaction sociale n’est donc pas remplie. « Peut-être parce que les neurones dopaminergiques de l’aire tegmentale ne reçoivent pas correctement l’information? », s’est interrogée Clément Solie, coauteur de l’étude et postdoctorant à l’université de Genève au démarrage de cette étude. Mais, avant de connaître les dysfonctionnements cérébraux, encore faut-il en connaître les mécanismes de base. En l’occurrence, quelles sont les voies neuronales concernées?
Deux voies distinctes
L’équipe de recherche fondamentale s’est lancée dans l’identification des neurones actifs lors d’une interaction sociale, grâce à des souris. « D’abord, nous avons placé une souris dans une arène en mesurant son activité cérébrale et en lui laissant juste la possibilité de regarder à gauche ou à droite lorsqu’une seconde souris était introduite », indique Alessandro Contestabile, doctorant à l’UNIGE et coauteur de l’étude. Une voie neuronale multisensorielle, connue pour être impliquée dans la vision et l’audition et dont l’implication dans les comportements sociaux était inconnue jusqu’ici, a d’abord été identifiée par les chercheurs et les chercheuses. « Elle provient du Colliculus et ses neurones dopaminergiques s’activent quand la souris s’oriente pour chercher l’autre souris », poursuit-il. Ensuite, en interférant avec l’activité des neurones de cette voie, les neuroscientifiques ont été capables d’empêcher la souris de s’orienter, donc d’initier l’interaction.
En affinant leur analyse, les scientifiques ont ensuite placé les souris dans une arène favorisant les interactions sociales, sans restriction de mouvement, et ont confirmé leurs observations premières. « Il existe donc une voie neuronale dopaminergique jusqu’ici inconnue dans ce contexte et importante pour l’orientation lors d’interactions sociales », se réjouit Camilla Bellone. Une autre voie neuronale a en outre été identifiée, elle semble jouer un rôle crucial lorsque les souris initient et maintiennent le premier contact social typique de l’espèce : le nez à nez.
Une application pour l’autisme?
Ainsi, deux circuits distincts sur le plan anatomique, dont l’un ne correspondant pas aux voies traditionnellement connues pour être impliquées dans le comportement social, ont des implications spécifiques et distinctes dans différentes étapes des interactions entre individus. Le laboratoire de Camilla Bellone va désormais s’intéresser à savoir si des modèles animaux de l’autisme, à savoir des souris modifiées génétiquement avec un des gènes connus de l’autisme, ont des altérations dans les voies neuronales identifiées pouvant expliquer leurs troubles sociaux. « Nous aurions alors des pistes concrètes pour, à long terme, cibler des traitements ou affiner des diagnostics », se réjouit la chercheuse.
Journal
Nature Communications