Les personnes qui se retrouvent à fouiller dans le réfrigérateur pour trouver une collation peu de temps après avoir mangé un repas copieux pourraient avoir des neurones hyperactifs en quête de nourriture, et non un appétit hyperactif.
Les psychologues de l'UCLA ont découvert un circuit dans le cerveau des souris qui leur donne envie de manger et la recherche, même lorsqu'elles n'ont pas faim. Lorsqu’il est stimulé, cet amas de cellules pousse les souris à se nourrir vigoureusement et à préférer les aliments gras et agréables comme le chocolat aux aliments plus sains comme les carottes.
Les gens possèdent les mêmes types de cellules et, si elles sont confirmées chez l’homme, cette découverte pourrait offrir de nouvelles façons de comprendre les troubles de l’alimentation.
Le rapport, publié dans la revue Nature Communications, est le premier à trouver des cellules dédiées à la recherche de nourriture dans une partie du tronc cérébral de souris généralement associée à la panique, mais pas à l'alimentation.
"Cette région que nous étudions s'appelle le gris périaqueducal (PAG), et elle se trouve dans le tronc cérébral, qui est très ancien dans l'histoire de l'évolution et de ce fait, elle est fonctionnellement similaire entre les humains et les souris", a déclaré l'auteur correspondant. Avishek Adhikari, professeur agrégé de psychologie à l'UCLA. "Même si nos découvertes ont été une surprise, il est logique que la recherche de nourriture soit enracinée dans une partie aussi ancienne du cerveau, puisque la recherche de nourriture est quelque chose que tous les animaux doivent faire."
Adhikari étudie comment la peur et l'anxiété aident les animaux à évaluer les risques et à minimiser l'exposition aux menaces. Son groupe a fait cette découverte en essayant de comprendre comment cet endroit particulier était impliqué dans la peur.
« L’activation de l’ensemble de la région PAG provoque une réaction de panique dramatique chez les souris et les humains. Mais lorsque nous avons stimulé sélectivement uniquement ce groupe spécifique de neurones PAG appelés cellules vgat PAG, ils n’ont pas modifié la peur, mais ont plutôt provoqué la recherche de nourriture et l’alimentation », a déclaré Adhikari.
Les chercheurs ont injecté dans le cerveau de souris un virus génétiquement modifié pour que les cellules cérébrales produisent une protéine sensible à la lumière. Lorsqu'un laser éclaire les cellules via un implant à fibre optique, la nouvelle protéine traduit cette lumière en activité neuronale électrique dans les cellules. Un microscope miniature, développé à l'UCLA et fixé sur la tête de la souris, enregistrait l'activité neuronale des cellules.
Lorsqu'elles sont stimulées par la lumière laser, les cellules vgat PAG ont tiré et ont lancé la souris à la poursuite des grillons vivants et des aliments autres que des proies, même si elle venait de manger un repas copieux. La stimulation a également incité la souris à suivre des objets en mouvement qui n’étaient pas de la nourriture – comme des balles de ping-pong, même si elle n’a pas essayé de les manger – et elle a également incité la souris à explorer en toute confiance tout ce qui se trouvait dans son enclos.
"Les résultats suggèrent que le comportement suivant est davantage lié au désir qu'à la faim", a déclaré Adhikari. « La faim est aversive, ce qui signifie que les souris évitent généralement d’avoir faim si elles le peuvent. Mais ils recherchent l’activation de ces cellules, ce qui suggère que le circuit ne provoque pas la faim. Au lieu de cela, nous pensons que ce circuit provoque une envie d’aliments très gratifiants et riches en calories. Ces cellules peuvent amener la souris à manger davantage d’aliments riches en calories, même en l’absence de faim.
Les souris rassasiées avec des cellules vgat PAG activées avaient tellement envie d'aliments gras qu'elles étaient prêtes à endurer des chocs au pied pour les obtenir, ce que les souris pleines ne feraient normalement pas. À l’inverse, lorsque les chercheurs ont injecté un virus conçu pour produire une protéine qui atténue l’activité des cellules exposées à la lumière, les souris ont moins mangé, même si elles avaient très faim.
« Les souris manifestent une alimentation compulsive en présence de conséquences directes aversives lorsque ce circuit est actif, et ne recherchent pas de nourriture même si elles ont faim lorsqu'il n'est pas actif. Ce circuit peut contourner les pressions normales de la faim concernant comment, quoi et quand manger », a déclaré Fernando Reis, chercheur postdoctoral à l'UCLA, qui a réalisé la plupart des expériences décrites dans l'article et a eu l'idée d'étudier l'alimentation compulsive. "Nous menons de nouvelles expériences basées sur ces résultats et apprenons que ces cellules induisent la consommation d'aliments gras et sucrés, mais pas de légumes chez la souris, ce qui suggère que ce circuit pourrait augmenter la consommation de malbouffe."
Comme les souris, les humains possèdent également des cellules vgat PAG dans le tronc cérébral. Il se pourrait que si ce circuit est hyperactif chez une personne, elle pourrait se sentir plus récompensée en mangeant ou avoir envie de nourriture lorsqu'elle n'a pas faim. À l’inverse, si ce circuit n’est pas suffisamment actif, ils pourraient avoir moins de plaisir associé à manger, contribuant potentiellement à l’anorexie. S’il est découvert chez l’homme, le circuit de recherche de nourriture pourrait devenir la cible du traitement pour certains types de troubles de l’alimentation.
La recherche a été soutenue par l’Institut national de la santé mentale, la Brain & Behaviour Research Foundation et la National Science Foundation.
La source: UCLA
