spectrumnews.org Traduction de "Autism genes converge on disruptions in social brain circuit" - 17 novembre 2022 -Peter Hess
Les comportements sociaux atypiques sont liés au dysfonctionnement d'un circuit cérébral reliant le cortex préfrontal et le thalamus, selon deux études inédites sur des modèles de souris.
Ces travaux s'ajoutent à d'autres preuves impliquant les circuits cortico-thalamiques dans le comportement social et l'autisme. Des chercheurs du laboratoire de Hirofumi Morishita à l'Icahn School of Medicine at Mount Sinai à New York ont présenté ces résultats mardi à Neuroscience 2022 à San Diego, en Californie.
"Nous voulons savoir quel circuit est causalement important pour le comportement social, car nous pouvons manipuler le circuit chez la souris", explique Morishita. "Un autre élément clé est de savoir quel circuit est plus vulnérable aux facteurs génétiques comme l'autisme, ou aux facteurs environnementaux".
Le cortex préfrontal médian (mPFC) joue un rôle central dans le comportement social, et le thalamus paraventriculaire (PVT) est impliqué dans les comportements adaptatifs. Selon une étude réalisée en 2020 par le laboratoire de Morishita, la désactivation des neurones qui s'étendent du CPFm au PVT postérieur fait perdre aux souris tout intérêt pour les autres souris. Cette étude a également montré que les souris adultes élevées en isolement présentent des problèmes de sociabilité, ainsi qu'une réduction des entrées excitatrices et une augmentation des entrées inhibitrices dans ce circuit.
L'une des nouvelles études montre que des différences de comportement et de circuit similaires apparaissent chez les souris porteuses de mutations dans des gènes liés à l'autisme. Et le dysfonctionnement du circuit induit par l'isolement social au début de la vie se développe à l'adolescence, selon la deuxième étude.
Aucune des deux études ne précise si les changements sont la cause première des déficits sociaux ou s'il s'agit d'un changement accessoire ou compensatoire, explique Audrey Brumback, professeure adjointe de neurologie et de pédiatrie à l'université du Texas à Austin, qui n'a pas participé aux travaux. Mais pris ensemble, ajoute-t-elle, ils répondent à une question centrale de la recherche sur l'autisme : "Quelles sont les voies communes finales qui nous permettront de traiter les symptômes neuropsychiatriques indépendamment de la cause sous-jacente ?"
Dans la première étude, les chercheurs ont enregistré l'activité électrique dans le circuit mPFC-pPVT dans des tranches de cerveau de souris porteuses de variantes dans deux gènes liés à l'autisme : FMR1 et TSC2 - choisis parce qu'ils sont connus pour être enrichis dans le mPFC, explique Kazuya Okamura, chercheur de l'étude et postdoctorant dans le laboratoire de Morishita.
"Les troubles du spectre autistique sont très hétérogènes, il est donc important de trouver les dysfonctionnements communs des circuits", explique-t-il.
Les souris FMR1 et TSC2 présentent une réduction de l'excitation et une augmentation de l'inhibition dans ce circuit cérébral.
"C'est un double coup de poing", dit Morishita. "La surprise a été que c'est le même déficit que nous observons chez l'animal isolé socialement".
Trois types différents d'interneurones inhibiteurs dans ce circuit ont montré une activité similaire à haute fréquence lors de la stimulation, laissant entendre que ce circuit est un réseau convergent pour les deux gènes. "Nous espérions que l'activité d'un neurone particulier augmenterait, mais le résultat est que tous les interneurones ont augmenté", explique M. Okamura.
L'étude a mesuré les cellules dans des tranches de cerveau de souris adultes. Les prochaines étapes d'Okamura consisteront donc à enregistrer l'activité des neurones de souris plus jeunes pour voir quand ces changements se produisent, dit-il.
L'étude 2020 de l'équipe a montré que les souris sauvages élevées en isolement pendant deux semaines après le sevrage ne présentent pas de défauts de circuit à la fin de la période d'isolement. Mais une fois que les souris atteignent l'adolescence, à l'âge de 50 jours environ, elles ne montrent plus d'intérêt pour les autres souris, selon les autres nouveaux travaux présentés par l'équipe lors de la réunion.
L'excitabilité des neurones qui se projettent du mPFC vers le pPVT chute également à cet âge.
"Il existe une relation assez étroite entre les déficits de sociabilité et les déficits physiologiques du PFC", explique Michael Leventhal, étudiant diplômé du laboratoire de Morishita, qui a présenté ces travaux. Selon lui, l'isolement social juvénile semble placer les souris sur cette trajectoire de développement.
Lorsque les souris isolées ont été réintroduites dans un habitat collectif, elles ont eu des confrontations tendues avec d'autres souris, puis se sont éloignées d'elles avant de s'installer, ce qui n'a pas été observé chez les souris élevées en groupe. Les souris isolées présentent également des niveaux significativement élevés de corticostérone, une hormone liée au stress, après avoir été placées dans un habitat collectif, alors que ce n'est pas le cas des autres souris.
"Nous ne sommes pas sûrs que l'hormone du stress en soi soit la cause du déficit", déclare Morishita. "Nous doutons que ce soit le cas, mais c'est un bon indicateur de ce que vit l'animal".
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Citer cet article : https://doi.org/10.53053/CPKB4621
