Un appareil d'optogénétique sans fil révèle le nouveau rôle de l'"hormone des câlins"

Un dispositif sans fil active les neurones d'une souris lorsqu'elle se déplace dans une cage, ce qui permet d'étudier le comportement social dans un environnement réaliste. Ces expériences suggèrent que l'ocytocine a des effets distincts dans différents contextes - ce qui peut être particulièrement important alors qu'on explore la valeur de l'hormone comme traitement potentiel de l'autisme.

spectrumnews.org Traduction de "Wireless optogenetics device reveals new role for ‘cuddle hormone’ | Spectrum | Autism Research News" par Chloe Williams / 15 juillet 2020

Oxytocin mice © Spectrum
Un nouveau dispositif sans fil active les neurones d'une souris lorsqu'elle se déplace dans une cage avec de la nourriture, des cachettes et d'autres souris, ce qui permet aux chercheurs d'étudier le comportement social dans un environnement réaliste 1. Les expériences utilisant ce dispositif suggèrent que l'ocytocine a des effets distincts dans différents contextes - ce qui peut être particulièrement important alors que les chercheurs étudient la valeur de l'hormone comme traitement potentiel de l'autisme.

Le dispositif fait appel à l'optogénétique, une technique dans laquelle les chercheurs utilisent des impulsions de lumière pour activer ou faire taire les neurones. Les chercheurs sur l'autisme ont utilisé cette approche pour manipuler les circuits neuronaux chez les souris, mais les dispositifs optogénétiques traditionnels impliquent un câble à fibres optiques, qui attache l'animal et interfère avec les interactions sociales.

D'autres dispositifs sans fil ont permis d'activer les neurones sans fil, mais les chercheurs les ont surtout utilisés pour étudier le comportement social de deux souris seulement qui n'interagissent que pendant 15 minutes environ dans une cage par ailleurs vide - un scénario qui ne permet pas de saisir toute la gamme des comportements des souris 2.

Le nouveau dispositif sans fil, alimenté par deux piles de montre, consiste en une diode électroluminescente fixée à une fibre optique qui est implantée dans le cerveau. Il est doté d'un interrupteur qui permet aux chercheurs de le contrôler à distance à l'aide d'un aimant placé à l'intérieur de la cage.

Grâce à ce dispositif, les chercheurs peuvent moduler l'activité cérébrale d'un groupe de souris alors qu'elles errent pendant des jours dans une cage qui comporte des cachettes, des plateformes, un nid, de la nourriture et de l'eau.

Souris avec un dispositif optogénétique dans sa tête - Télécommande : Les scientifiques peuvent allumer et éteindre le nouvel appareil à l'aide d'un aimant, ce qui leur permet d'étudier les souris pendant qu'elles se déplacent librement. © SN Souris avec un dispositif optogénétique dans sa tête - Télécommande : Les scientifiques peuvent allumer et éteindre le nouvel appareil à l'aide d'un aimant, ce qui leur permet d'étudier les souris pendant qu'elles se déplacent librement. © SN

Tempérament transitoire

Les concepteurs du dispositif l'ont testé sur des souris conçues pour exprimer des protéines photosensibles dans une partie de l'hypothalamus. Cette région produit l'hormone ocytocine, dont on pense généralement qu'elle réduit l'agressivité et renforce les liens sociaux. Lorsqu'elle est administrée sous forme de spray nasal, elle améliore les aptitudes sociales chez certaines personnes autistes.

Lors d'un test, l'équipe a placé une souris mâle dans la cage avec une souris femelle pendant six jours, ce qui a donné au mâle le temps d'établir son territoire. Le septième jour, les chercheurs ont retiré la femelle et activé le dispositif chez le mâle, délivrant plusieurs impulsions de lumière pour stimuler la production d'ocytocine. L'équipe a ensuite introduit une souris mâle inconnue dans la cage et a observé le comportement de la première souris.

Comme prévu, les souris stimulées pour produire plus d'ocytocine étaient moins agressives envers l'intrus que les témoins, rapportent les chercheurs en juin dans "Neuron". Ces souris ont également passé plus de temps à se toiletter, en moyenne, ce qui est cohérent avec les recherches précédentes.

Dans un autre test, cependant, l'ocytocine semblait avoir l'effet inverse. Les chercheurs ont équipé quatre souris mâles d'appareils et les ont laissées se mêler aux autres pendant quatre jours. L'équipe a ensuite délivré cinq impulsions de lumière pendant deux jours consécutifs aux quatre souris et a évalué les changements de comportement. Ils ont effectué le même test avec quatre témoins.

Le premier jour, les souris dont les neurones producteurs d'ocytocine étaient activés ont montré une plus grande augmentation des comportements sociaux que les souris témoins : elles étaient plus susceptibles d'être à proximité d'autres souris et de passer moins de temps seules, en dehors du nid. Le deuxième jour, cependant, les mêmes souris sont devenues plus agressives que les souris témoins, chassant plus souvent les autres souris.

Le nouveau dispositif pourrait aider les chercheurs à mieux comprendre les effets variés de l'ocytocine. Il pourrait également être utilisé pour étudier d'autres comportements dans des environnements de groupe complexes.

Références:

  1. Anpilov S. et al. Neuron Epub ahead of print (2020) PubMed
  2. Peters S.M. et al. Eur. J. Pharmacol. 759, 42-50 (2015) PubMed

Les effets de l'ocytocine
Les doses quotidiennes de l'hormone ocytocine, inhalée par le nez, n'améliorent pas la sociabilité des enfants autistes, selon les résultats préliminaires de deux nouveaux essais cliniques. L'un de ces essais, qui a duré 24 semaines et a été mené à terme auprès de 253 enfants autistes, a révélé que les enfants ayant reçu de l'ocytocine ne s'en sortaient pas mieux que ceux ayant reçu un placebo, selon une mesure du retrait social et d'autres tests de fonction sociale. L'autre essai a duré 12 semaines et a concerné près de 54 enfants autistes. Il a également permis de constater que l'ocytocine n'a aucun effet sur le retrait social, mais laisse entendre que le traitement peut améliorer la reconnaissance sociale et atténuer les problèmes émotionnels.
Un vaste essai hétérogène en double aveugle de l'ocytocine pour améliorer les comportements sociaux dans les TSA Essai contrôlé randomisé de l'ocytocine intranasale dans les troubles du spectre autistique
https://insar.confex.com/insar/2020/mee ... aper/35813
extrait d'un email de Spectrum News.

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