Eviter les pièges lors de l'analyse du circuit de contrôle du comportement social

Le comportement social fait intervenir de nombreuses variables mesurables ou non, ce qui rend difficile l'identification des relations de cause à effet et l'obtention de résultats reproductibles dans des paradigmes similaires mais non identiques. Quelles mesures faut-il prendre pour éviter les conclusions douteuses et augmenter la probabilité d'études reproductibles ?

spectrumnews.org Traduction de "How to avoid common pitfalls when parsing circuit control of social behavior"

Comment éviter les pièges les plus courants lors de l'analyse du circuit de contrôle du comportement social ?
par Alan Lewis / 20 juillet 2021

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    Expert : Alan Lewis, Professeur adjoint, Université Vanderbilt

Les chercheurs en autisme s'appuient régulièrement sur une série de méthodes pour contrôler avec précision l'activité de circuits neuronaux spécifiques dans le cerveau d'animaux conscients. Ils ont largement utilisé ces méthodes pour étudier le contrôle neuronal fondamental du comportement social et la façon dont les modifications des circuits cérébraux peuvent contribuer aux difficultés sociales caractéristiques de l'autisme.

Cependant, le comportement social fait intervenir de nombreuses variables mesurables et non mesurables, ce qui rend difficile l'identification des relations de cause à effet et l'obtention de résultats reproductibles dans des paradigmes similaires mais non identiques. Par exemple, grâce à une boîte à outils en constante expansion, les scientifiques disposent de nouvelles méthodes pour manipuler les circuits, ce qui peut ouvrir de nouvelles frontières pour les expériences. Cependant, une véritable compréhension mécaniste de la façon dont ces nouvelles méthodes se comparent à celles utilisées précédemment peut prendre plusieurs années, ce qui entrave à nouveau la reproductibilité entre laboratoires et techniques. Par ailleurs, les priorités éditoriales et financières récompensent souvent grassement les affirmations selon lesquelles certains circuits possèdent une spécificité extraordinaire pour le contrôle des comportements sociaux d'ordre supérieur, ce qui détourne les scientifiques d'une description impartiale de la manière dont les manipulations des circuits influencent le comportement, au profit d'un récit qui peut écarter les preuves du contraire.

Ces trois facteurs complexes ne sont que des exemples des nombreux défis qui devraient faire réfléchir les chercheurs en autisme fondamental et translationnel lorsqu'ils mènent des études sur le comportement par manipulation de circuits. Quelles mesures faut-il prendre pour éviter les conclusions douteuses et augmenter la probabilité d'études reproductibles ?

Mes collègues et moi-même avons abordé cette question dans un récent article publié dans "eNeuro". Nous y exposons des pratiques et des normes simples, mais souvent négligées, pour la conception et l'interprétation des expériences de contrôle du comportement par les circuits. Il s'agit notamment de prendre en compte les nombreuses variables qui pourraient expliquer les résultats, d'utiliser plusieurs tests comportementaux et de présenter les résultats de manière descriptive et impartiale.

Ici, j'applique brièvement ces pratiques au cas du comportement social, étant donné son importance démesurée pour la recherche sur l'autisme. Aucune de ces normes n'est révolutionnaire et toutes se prêtent à une utilisation par n'importe quel laboratoire de neurosciences comportementales. C'est dans leur simplicité que ces suggestions peuvent faciliter la généralisation dans les laboratoires et les domaines neuroscientifiques afin de maximiser la valeur de la recherche sur les animaux.

Séparer les variables

Imaginez que vous ayez découvert que la réduction de l'activité d'un circuit neuronal diminue le temps que votre souris expérimentale passe à interagir avec une autre souris dans une tâche comportementale. Il pourrait être tentant de suggérer que ce circuit "contrôle" spécifiquement l'interaction sociale, mais cette conclusion serait prématurée.

La raison en est que le comportement social dépend de nombreux autres comportements ou variables intermédiaires qui peuvent être influencés par la manipulation du circuit neuronal. Par exemple, des modifications de la locomotion, de l'exploration ou du traitement sensoriel induites par la manipulation du circuit pourraient atténuer l'interaction sociale sans que le circuit ait une pertinence spécifique pour le comportement social. Parmi les médiateurs plus complexes figurent l'attention, la saillance, le traitement des récompenses, l'anxiété et la motivation.

Un chercheur créatif pourrait identifier un nombre presque infini de variables intermédiaires obscurcissant la relation causale entre l'activité du circuit et le comportement social. Cela ne signifie pas que les chercheurs doivent examiner chacune de ces possibilités ou qu'une étude qui ne fait pas l'objet d'une enquête exhaustive est trop douteuse pour être utile.

En effet, une investigation interminable des variables intermédiaires pourrait entraver davantage la reproductibilité des études scientifiques, car les chercheurs devraient soumettre leur cohorte de souris à de nombreux tests comportementaux en série. Par ailleurs, le fait de tester de nombreuses cohortes de souris différentes dans une variété d'essais pourrait poser des problèmes logistiques, financiers et de bien-être animal.

Par conséquent, il appartient aux chercheurs dans le domaine de l'autisme et des neurosciences sociales d'établir un ensemble standard de variables médiatrices les plus importantes qui devraient être contrôlées dans les études du comportement social. Ces normes n'ont pas besoin d'être prescriptives, où un seul test spécifique peut remplir cet objectif. Au contraire, un ensemble convenu de contrôles fournirait des orientations permettant aux chercheurs de tracer une voie pour satisfaire ce que le domaine considère comme le plus important et d'éviter la nécessité d'expériences de contrôle sélectionnées arbitrairement.

Décrire les comportements

L'interprétation des expériences est, bien entendu, influencée par ce que le chercheur pense que l'expérience mesure. Par exemple, l'observation qu'une manipulation de circuit réduit le temps pendant lequel une souris expérimentale examine une autre souris dans un contexte de cage neutre par rapport à une souris témoin peut être interprétée comme un déficit social.

Mais un autre chercheur ayant un objectif de recherche différent pourrait interpréter ce résultat comme reflétant une accoutumance plus rapide à une nouvelle souris. Ces deux interprétations sont raisonnables et illustrent le fait qu'une seule mesure comportementale ne peut prouver la propriété fonctionnelle d'un circuit, ce qui nécessite l'utilisation de plusieurs mesures comportementales pour étayer toute affirmation selon laquelle un circuit remplit une fonction très spécifique.

Un autre moyen simple pour les chercheurs d'accroître la clarté et la reproductibilité entre les laboratoires consiste à rapporter simplement ce qu'ils ont fait et observé sans interpréter ces résultats. Par exemple, la section des résultats d'une étude pourrait dire : "Dans une cage neutre, le temps d'interaction entre les souris de type sauvage était plus long qu'entre les souris knockout", plutôt que "le comportement social était plus important chez les souris de type sauvage que chez les souris knockout". Les chercheurs peuvent alors interpréter le résultat dans la section de discussion, où il peut également être mis en contexte parmi d'autres expériences comportementales conçues pour sonder des variables intermédiaires conformes à celles considérées comme importantes par le domaine.

L'utilisation de méthodes permettant de manipuler l'activité des circuits neuronaux ou d'enregistrer leur activité in vivo va continuer à se développer. Ces techniques offrent d'immenses possibilités de comprendre comment le cerveau contrôle et code le comportement social et comment la variabilité génétique ou environnementale associée à l'autisme peut influencer les comportements sociaux. Cependant, en tant que neuroscientifiques, nous devons être conscients des intérêts parfois conflictuels entre l'histoire qui peut être soutenue par des données et l'accent mis sur la spécificité dans le contrôle du circuit du comportement qui est récompensé par des sous-ensembles de revues ou d'organismes de financement. Les étapes simples présentées ci-dessus contribueront à faire évoluer le domaine de la recherche sur l'autisme et les neurosciences sociales vers des études reproductibles sur la manipulation des circuits.

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