Les implants «effaçant la mémoire» pourraient-ils aider à prévenir les rechutes de médicaments? Cela a fonctionné pour ces rats.

Lorsque le chien d'Ivan Pavlov a entendu le tintement d'une cloche, le chiot a commencé à saliver en prévision de son dîner. Lorsque les rats du professeur Mary Torregrossa ont entendu un ton similaire, ils avaient soif de cocaïne. Du moins, certains d'entre eux l'ont fait - avant que Torregrossa et ses collègues ne réécrivent leurs souvenirs.

Torregrossa étudie la psychologie de la toxicomanie et des rechutes à la faculté de médecine de l'Université de Pittsburgh (où elle est également professeure agrégée de psychiatrie). Dans une nouvelle étude publiée le 22 janvier dans la revue Cell Reports, Torregrossa et deux de ses collègues ont mis en place une expérience pavlovienne dans laquelle un groupe de rats de laboratoire est venu associer un signal audiovisuel spécifique à la ruée d'une infusion de cocaïne..

Finalement, le simple fait de voir ou d'entendre le signal a poussé les rats à avoir plus envie de cocaïne - jusqu'à ce que les chercheurs «effacent» cette association du cerveau des rats en utilisant une technique de stimulation neurale appelée optogénétique. Soudainement, les rats exposés au même signal audiovisuel qui ont autrefois fait briller leur cerveau d'anticipation n'ont montré aucun intérêt pour le signal. [Top 10 des mystères de l'esprit]

"C'était comme s'ils n'avaient jamais vu de cocaïne", a déclaré Torregrossa. «C'est passionnant, car il est possible que, plus tard, il y ait des technologies de stimulation neurale qui pourraient éventuellement réduire le besoin impérieux et les rechutes chez les humains.»

Soleil éternel de l'esprit des rongeurs

Dans la nouvelle étude, les rats de Torregrossa ont été placés un par un dans une cage spéciale avec un levier relié à une pompe. Lorsqu'un rat appuyait sur le levier, la pompe lui donnait une petite dose intraveineuse de cocaïne. À chaque fois que cela se produisait, une lumière vive au-dessus du levier s'est allumée pendant 10 secondes tandis qu'une sonnerie monotone jouait dans la cage.

Après qu'un rat ait répété ce rituel à plusieurs reprises, a déclaré Torregrossa, la combinaison de la lumière et du bruit est devenue un "signal" que la montée de la cocaïne était sur son chemin - un peu comme la célèbre cloche de dîner de chien de Pavlov, mais prête pour l'automédication rongeurs.

Chaque fois que les rats ont été exposés à ce signal lumineux / sonore dans des essais ultérieurs, leur cerveau a montré ce que Torregrossa a appelé une «réaction de manque» ou de «rechute» aux stimuli, et les rats ont continué à écraser le levier «à des taux très élevés», même quand le levier ne leur fournissait plus de cocaïne.

À l'aide de minuscules électrodes placées dans le cerveau de chaque rongeur, les chercheurs ont vu que cette réaction de manque était associée à une activité accrue dans l'amygdale d'un rat - un centre de traitement émotionnel responsable à la fois de la peur et du plaisir. (Cet amas de neurones en forme d'amande a déjà été associé au besoin impérieux chez les humains.)

"Ensuite, nous voulions voir si nous pouvions réduire artificiellement ces envies en stimulant la voie dans l'amygdale", a déclaré Torregrossa.

Pour ce faire, les chercheurs ont utilisé une technique appelée optogénétique - un moyen d'introduire des protéines sensibles à la lumière dans le cerveau d'un animal, puis de les exposer à des faisceaux lumineux colorés pour activer ou désactiver efficacement les cellules à volonté. [Images 3D: Explorer le cerveau humain]

Dans des études précédentes, les scientifiques ont utilisé avec succès cette technique pour empêcher les souris d'avoir des crises d'épilepsie, ou leur donner soif sur commande. Torregrossa et son équipe voulaient l'utiliser pour éteindre les envies induites par les signaux de leurs rats. Ainsi, ils ont injecté à leurs rats un virus spécial contenant des protéines sensibles à la lumière, qui s'installent à la jonction cellulaire où les informations sensorielles (telles que le son et la lumière) pénètrent dans l'amygdale..

En baignant ces cellules dans une lumière laser à LED bleue, les chercheurs pourraient contrôler le flux d'informations dans les centres de traitement des émotions des rats. Dans ce cas, cela signifiait atténuer l'importance du signal de drogue lorsqu'il pénétrait dans l'amygdale. En effet, lorsqu'ils ont combiné cette stimulation de la lumière bleue avec les signaux de drogue pavloviens familiers des rats, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient essentiellement tromper les rongeurs en leur faisant oublier que la combinaison son / lumière avait quelque chose à voir avec le plaisir d'un high de cocaïne. Soudain, ils avaient beaucoup moins d'intérêt à frapper le levier de cocaïne dans leurs cages.

"Après seulement 15 minutes de cette stimulation par la lumière bleue, le comportement de rechute des rats a été nettement réduit", a déclaré Torregrossa. "C'est essentiellement comme si nous avions effacé leurs souvenirs, donc ils n'ont plus répondu à ce signal."

Questions "très futuristes"

Bien que cette technique apparente d'effacement de la mémoire soit une découverte fascinante, Torregrossa a noté qu'elle pourrait être une solution temporaire à un puzzle beaucoup plus compliqué de la façon dont la dépendance modifie le cerveau. Il est possible, par exemple, que si les rats nouvellement réhabilités recevaient à nouveau de la cocaïne en présence de ce signal audiovisuel familier, leurs impulsions d'envie et de rechute seraient «de retour d'un seul coup», comme elles l'étaient auparavant..

Pourtant, le succès de l'équipe soulève des possibilités intéressantes pour l'avenir de la surveillance et du traitement de la dépendance, et peut-être même des troubles cérébraux, chez l'homme. Torregrossa a déclaré qu'elle avait commencé à parler à ses collègues du département d'ingénierie neuronale de l'Université de Pittsburgh de la viabilité des implants neuronaux qui pourraient surveiller les neurones de l'amygdale d'une personne, puis être activés pour supprimer une réponse de manque ou de rechute..

Cependant, tout cela est "très futuriste", a déclaré Torregrossa, et - si un tel traitement est possible chez l'homme - il est également embourbé dans des questions éthiques. Si le simple fait d'appuyer sur un interrupteur peut «effacer» la mémoire d'un déclencheur de rechute, que pourrait-il effacer d'autre? De bons souvenirs pourraient-ils être pris entre deux feux? Des personnes, des lieux ou des expériences entiers pourraient-ils être effacés à la manière de "Eternal Sunshine of The Spotless Mind"?

"Comment pouvons-nous n'affecter que les mauvais souvenirs que nous ne voulons pas provoquer de rechute - et laisser tout le reste seul?" Demanda Torregrossa. "Jusqu'où allons-nous dans cette voie pour affecter les pensées d'une personne?"

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