La toxicomanie se propage comme une folle dans mon cerveau, et tu veux que je l'arrête par la force de ma volonté ? L'installation d'un frein peut aider

Auteur : Équipe du projet Lailai (Instituts de technologie avancée de Shenzhen, Académie chinoise des sciences et Duchuang Technology)

L'article provient du compte officiel de l'Académie des sciences (ID : kexuedayuan)

Prendre de la drogue est-il vraiment juste pour le plaisir ? Peut-on réussir à arrêter la drogue avec seulement une forte volonté ?

Trop réfléchir... Les drogues peuvent modifier les circuits neuronaux du cerveau. Sous la forte corrosion, l’envie de prendre des drogues ne peut plus être arrêtée du tout !

Des chercheurs de Stanford suggèrent désormais avoir trouvé un moyen de mettre artificiellement un « frein » dans le cerveau des toxicomanes.

La toxicomanie fait perdre sa dopamine au « frère coursier »

Le cerveau humain contient des centaines de milliards de cellules nerveuses. Notre capacité à manger et à dormir, ainsi que notre capacité à ressentir la peur d’être dominé par des délais, sont toutes le résultat d’informations transmises dans les cellules nerveuses du cerveau.

La dopamine est le neurotransmetteur responsable de la transmission des informations heureuses : le soleil brille, le vent est chaud... Après que les sens ont reçu cette information, la dopamine, le « livreur », se charge de la transmettre au cerveau, et nous nous sentirons heureux.

Bien sûr, le cerveau n’est pas si facile à satisfaire.

Supposons qu’il y ait un compteur dans le cerveau. Chaque fois que la dopamine transmet un message de bonheur, le compteur augmente silencieusement de 1. Ce n'est que lorsque le compteur dépasse une certaine valeur que le cerveau se sent heureux. Cette valeur est appelée le seuil.

Après avoir pris des drogues, celles-ci peuvent produire des milliers de messages de bonheur à la fois, sans déranger la dopamine. La valeur du compteur cérébral augmente rapidement, le seuil standard est relevé et, en même temps, la sécrétion de dopamine « inutilisée » devient de moins en moins importante. La conséquence directe est que les gens ne peuvent plus se sentir heureux.

ce qu'il faut faire? Je ne peux me sentir heureux qu'en prenant de la drogue. Mais plus vous prenez de drogues, plus votre seuil devient élevé, moins vous avez de dopamine, et vous ne pouvez en prendre que plus... C'est une addiction.

C'est hors de mon contrôle.

Une fois que vous devenez accro à la drogue, vous mourrez d’une mort horrible et vivrez une vie pire que la mort. Arrêtez la drogue ! Je crois que votre forte volonté sera capable de vaincre la drogue !

Mais arrêter de consommer de la drogue n’est pas seulement une question de volonté.

Si vous arrêtez brusquement de prendre certains médicaments après les avoir pris pendant une longue période, vous aurez une forte réaction de sevrage, se manifestant par des nausées, des vomissements, une dépression, de l'anxiété... Une fois que la dépendance à la drogue est installée, il est impossible de s'arrêter.

En bref, plus vous appréciez la consommation de drogues, plus vous vous sentirez déprimé après avoir arrêté d’en prendre. De nombreuses personnes échouent à plusieurs reprises dans leurs tentatives d’arrêter de consommer de la drogue, non pas parce qu’elles ne parviennent pas à se débarrasser de l’euphorie ressentie en prenant de la drogue, mais parce qu’elles ne parviennent pas à surmonter le vide ressenti après avoir arrêté la drogue.

Le pire, c’est qu’en raison de la mémoire environnementale du cerveau, pendant la période de réhabilitation des drogues, en regardant les séries que vous avez regardées lorsque vous preniez de la drogue, ou en buvant les boissons que vous avez bues lorsque vous preniez de la drogue, les souvenirs vous pousseront vers la drogue comme une marée.

Parmi les drogues addictives pouvant provoquer des symptômes de sevrage, les opioïdes sont les plus populaires et les plus nocifs.

La morphine et l'héroïne sont toutes deux des opioïdes

La manière dont se produit la réaction de sevrage et la zone du cerveau qui la contrôle n'étaient pas claires jusqu'à l'émergence du « chercheur de Stanford » mentionné ci-dessus.

Lors d'une journée de travail normale, Zhu Yingjie, étudiant postdoctoral à Stanford, est venu au laboratoire tôt le matin comme d'habitude pour mener la énième expérience sur des souris : leur donner des opioïdes, puis arrêter les médicaments et observer leurs réactions de sevrage.

Ce jour-là, il a découvert que chez les souris présentant des symptômes de sevrage, une voie neuronale semblait être activée dans le cerveau des souris. Cette voie est appelée voie neuronale glutamatergique, allant du noyau paraventriculaire du thalamus (PVT) au noyau accumbens (NAc).

Le virus de la rage (zone fluorescente rouge sur l'image) a été injecté dans le NAc du cerveau de la souris, et des globules rouges marqués ont été trouvés dans le PVT, prouvant ainsi l'existence de la voie neuronale du PVT au NAc (Image de l'Institut de la cognition cérébrale et des maladies cérébrales, Instituts de technologie avancée de Shenzhen, Académie chinoise des sciences)

Avec enthousiasme, Zhu Yingjie a mené une recherche universitaire minutieuse et a découvert que personne n'avait publié d'article sur la relation entre la réaction de sevrage et cette voie neuronale.

Mais cette voie neuronale appartient-elle à la zone du cerveau qui détermine les symptômes de sevrage ?

Après une brève transmission de dopamine, Zhu Yingjie s'est lancé dans un voyage expérimental plus long et a choisi l'optogénétique.

Un gène exogène est injecté dans le cerveau d’une souris. La protéine codée par ce gène permet aux cellules nerveuses de répondre de manière sensible à la stimulation lumineuse de différentes couleurs. Ensuite, une fibre optique est implantée dans le cerveau pour contrôler l’activité des cellules nerveuses avec la lumière.

Fibre optique implantée dans le cerveau de la souris

En termes simples, Zhu Yingjie a implanté un « frein » contrôlé par la lumière dans le cerveau d'une souris, puis a inhibé l'activation de la voie allant du noyau paraventriculaire du thalamus au noyau accumbens par le biais d'un contrôle lumineux externe.

Le noir représente les souris sans « freins » installés et le vert représente les souris avec. À gauche se trouvent trois indicateurs comportementaux de symptômes de sevrage (saut, cabrage, tremblement) et à droite se trouvent les souvenirs de symptômes de sevrage. On peut voir que l'inhibition optogénétique de cette voie peut éliminer les symptômes de sevrage (Image de l'Institut de la cognition cérébrale et des maladies cérébrales, Instituts de technologie avancée de Shenzhen, Académie chinoise des sciences)

De plus, la force synaptique des voies neuronales des souris présentant des réactions de sevrage a été considérablement améliorée. Les synapses sont le site clé de transmission d’informations entre les neurones. Grâce à l’optogénétique, l’augmentation de la force synaptique peut être artificiellement inversée, inhibant ainsi la réaction de sevrage.

Deux ans et demi se sont écoulés entre le moment où cette découverte a été faite en 2014 et celui où l’article a été publié en 2016. Dans le monde de la technologie où les choses changent tous les jours, deux ans et demi peuvent être considérés comme une longue période. L’article a finalement été publié dans la revue internationale de renom Nature, qui a immédiatement attiré une large attention. L’industrie a placé de grands espoirs dans cette découverte marquante.

Du traitement des souris au traitement des humains

Après son retour en Chine, Zhu Yingjie a rejoint l'Institut de cognition cérébrale et des maladies cérébrales des Instituts de technologie avancée de Shenzhen, Académie chinoise des sciences. L’étape suivante consiste à utiliser cette découverte pour aider véritablement les gens à arrêter leur dépendance à la drogue.

Parce que l’optogénétique nécessite une craniotomie et une intervention chirurgicale, elle n’est actuellement utilisée que sur les animaux. Après avoir identifié les zones du cerveau affectées par les réactions de sevrage aux opioïdes, Zhu Yingjie espère trouver d'autres méthodes non invasives, telles que les ultrasons, le champ magnétique et la stimulation du champ électrique, pour atteindre l'objectif du traitement de la toxicomanie. L'Institut de Technologie Avancée a de nombreux projets liés aux ultrasons et aux champs magnétiques. Si ces découvertes peuvent être combinées avec celles de Zhu Yingjie, nous pourrons peut-être nous attendre à l'émergence de capsules de réadaptation électromagnétiques et de dispositifs de réadaptation ultrasoniques à l'avenir.

Remarque : Zhu Yingjie a publié un article dans Nature intitulé : A thalamic input to the nucleus accumbens mediates opiate dependency (Une voie neuronale du thalamus au nucleus accumbens mediates opiate dependency).

Cet article est réalisé par l'équipe du Projet Is Coming. Project is Coming est une chronique technologique créée par l'Institut de technologie avancée de Shenzhen de l'Académie chinoise des sciences et DuChuang Technology, qui propose une nouvelle interprétation des projets pertinents dans les industries émergentes stratégiques.