Autisme : La sensibilité sensorielle peut provenir d'un sous-ensemble de neurones

Les souris qui peuvent détecter les légers effleurement de moustaches montrent une activité réduite dans un sous-ensemble de neurones. "La surcharge sensorielle est l'une des raisons pour lesquelles les personnes autistes se couvrent les oreilles, se cachent dans les coins, veulent être silencieuses", explique le chercheur Feng. "Il est important de comprendre les mécanismes".

spectrumnews.org Traduction de "Sensory sensitivity in autistic people may stem from subset of neurons"

La sensibilité sensorielle chez les personnes autistes peut provenir d'un sous-ensemble de neurones
par Laura Dattaro / 27 mars 2020

La Femme © Luna TMG La Femme © Luna TMG
Selon une nouvelle étude 1, les souris dépourvues d'un gène de l'autisme appelé SHANK3 réagissent à des contacts beaucoup plus légers que les souris typiques. Et cette hypersensibilité semble résulter de la sous-activité des neurones qui atténuent normalement les réponses sensorielles.

Cette étude est la première à examiner la sensibilité sensorielle chez les souris dépourvues de SHANK3. Il a également été démontré que les souris présentant des mutations dans d'autres gènes liés à l'autisme, notamment MECP2 et GABRB3, sont hypersensibles aux influx d'air soufflé sur leur dos.

Jusqu'à 90 % des personnes autistes présentent des problèmes sensoriels, notamment une hypersensibilité à des sensations telles que le son ou le toucher. Ces perturbations peuvent être à l'origine de bon nombre des difficultés que rencontrent les autistes pour naviguer dans le monde, explique le chercheur principal Guoping Feng, professeur de neuroscience au Massachusetts Institute of Technology.

"La surcharge sensorielle est l'une des raisons pour lesquelles les personnes autistes se couvrent les oreilles, se cachent dans les coins, veulent être silencieuses", explique Feng. "Il est important de comprendre les mécanismes".

Jusqu'à 2 % des personnes autistes présentent une mutation de SHANK3, qui code une protéine nécessaire à la communication entre les neurones 2. L'autisme est également fréquent chez les personnes atteintes du syndrome de Phelan-McDermid, un état causé par des délétions de la région chromosomique dans laquelle se trouve le SHANK3.

D'autres experts affirment également que l'étude souligne l'importance d'étudier les problèmes sensoriels chez les personnes autistes.

"L'hyperréactivité aux apports sensoriels pourrait être liée à l'autisme de manière très profonde", déclare Sam Wang, professeur de neuroscience à l'université de Princeton, qui n'a pas participé aux travaux. "Si une expérience sensorielle dans les premières années de la vie est nécessaire pour établir un modèle du monde, une compréhension du monde, alors le traitement sensoriel serait une porte d'entrée vers toutes sortes d'autres difficultés".

Neurones distincts

Feng et son équipe ont créé des souris auxquelles il manque le gène SHANK3. Ils ont entraîné les souris à faire un mouvement de léchage lorsqu'elles sentent un contact sur leurs moustaches ; les moustaches de souris donnent aux animaux des informations sensorielles importantes sur leur environnement.

L'équipe a découvert que les souris mutantes peuvent sentir des contacts beaucoup plus légers sur leurs moustaches que les souris de contrôle. Cela suggère que le système sensoriel de la souris mutante est plus sensible que d'habitude, dit Feng.

L'équipe a ensuite mesuré l'activité des neurones dans le cortex somatosensoriel des souris, qui reçoit et traite les informations provenant des moustaches.

Les neurones excitateurs des souris mutantes sont suractifs, ont constaté les chercheurs. Cette découverte a d'abord été surprenante, étant donné le rôle du gène dans la communication neuronale, explique M. Feng. Sans SHANK3, les chercheurs se seraient attendus à ce que ces neurones soient moins actifs que d'habitude.

De plus, les interneurones inhibiteurs - qui modulent l'activité des autres neurones - sont moins actifs chez les souris mutantes, a constaté l'équipe.

Les neurones inhibiteurs émettent des signaux par l'intermédiaire d'un messager chimique appelé acide gamma-aminobutyrique, qui jouerait un rôle important dans l'autisme.

Les chercheurs ont ensuite fabriqué des souris dépourvues de SHANK3 uniquement au niveau des interneurones inhibiteurs du cortex somatosensoriel.

Chez ces animaux, les neurones excitateurs conservent des niveaux normaux de SHANK3 et sont plus actifs que chez les souris typiques - et les souris réagissent toujours à de légers effleurements de moustache que les témoins.

En revanche, les souris dont seuls les neurones excitateurs sont dépourvus de SHANK3 ont une activité moindre dans ces neurones et sont moins sensibles aux contacts avec les moustaches que les souris témoins.

Les résultats suggèrent qu'une inhibition réduite est à l'origine de l'hypersensibilité des souris mutantes, explique M. Feng. Ils révèlent également une cible cellulaire spécifique pour le traitement des problèmes sensoriels.

"La correction des neurones inhibiteurs pourrait être la clé pour corriger ce problème sensoriel", dit-il.

Les caractéristiques de connexion

Des travaux antérieurs dans d'autres régions du cerveau, comme le striatum, ont montré que le SHANK3 diminue l'activité des synapses excitatrices, explique Jimmy Lloyd Holder, Jr, professeur adjoint de pédiatrie, de neurologie et de neuroscience du développement au Baylor College of Medicine de Houston, Texas, qui n'a pas participé aux travaux 3.

"Il est surprenant de constater que ce processus semble s'amorcer à partir des neurones inhibiteurs du cortex", dit-il.

On sait que l'équilibre de signalisation entre l'excitation et l'inhibition est perturbé dans le cerveau des personnes autistes.

Selon Wang, les neurones inhibiteurs sont connus pour être importants pour affiner les réponses du cerveau aux stimuli sensoriels, il est donc logique qu'ils soient impliqués dans l'autisme. Les nouvelles découvertes pourraient aider les chercheurs à comprendre les relations au sein de la "constellation" des traits de l'autisme, dit-il.

"Y a-t-il vraiment des lignes entre les étoiles dans les constellations ?" dit Wang. "Y a-t-il une relation de cause à effet entre cela et d'autres signes d'autisme ?"

Feng dit qu'il espère ensuite comprendre la meilleure façon de cibler les interneurones inhibiteurs comme traitement des problèmes sensoriels, et d'explorer si les neurones sont impliqués chez les personnes autistes avec d'autres mutations génétiques.

Références:

  1. Chen Q. et al. Nat. Neurosci. Epub ahead of print (2020) PubMed
  2. Boccuto L. et al. Eur. J. Hum. Gen. 21, 310-316 (2013) PubMed
  3. Yoo T. et al. Front. Cell. Neurosci. 12, 341 (2018) PubMed

Le Club est l'espace de libre expression des abonnés de Mediapart. Ses contenus n'engagent pas la rédaction.