Recherche: beaucoup de mauvaises habitudes? Cette cellule nerveuse pourrait en être la cause

Des chercheurs ont trouvé dans le cerveau une cellule nerveuse qui agit comme un chef d'orchestre sur d'autres cellules contrôlant les habitudes. Une découverte qui peut aider à combattre les mauvaises habitudes et les addictions.

Mauvaises habitudes

Nous, les humains, sommes des créatures d'habitudes. C'est souvent une bonne chose. Les habitudes, automatismes et routines nous permettent d'effectuer de nombreuses actions en pilote automatique. Cela économise beaucoup de capacité de réflexion et donc d'énergie. Mais il existe aussi de nombreux exemples où nous restons prisonniers de certaines mauvaises habitudes. Pensez aux habitudes alimentaires, où les considérations rationnelles ne font souvent pas le poids face aux besoins ressentis.

Il est donc intéressant de savoir ce qui se passe exactement dans le cerveau lorsque le petit démon sur votre épaule gauche parle plus fort à votre oreille que le petit ange sur l'épaule droite.

Les spécialistes du comportement décrivent les habitudes comme des comportements « stimulus-réponse ». Pour développer une nouvelle habitude, l'aide d'une zone située profondément dans le cerveau, appelée striatum (dorsolatéral), est nécessaire. Les neurones sortants, qui représentent 95 % des cellules nerveuses de cette zone, réagissent alors différemment aux signaux entrants. Chez les souris qui ont appris une habitude, du moins. Par exemple en les récompensant avec du sucre lorsqu'elles appuient sur un interrupteur. On ne savait toutefois pas clairement comment le fonctionnement modifié de ces cellules nerveuses se met en place lors de l'apprentissage d'une habitude.

« Neurone des mauvaises habitudes »

Des neuroscientifiques de Duke University ont fait une découverte importante dans ce contexte. Ils ont publié leurs résultats ce mois-ci dans eLife [1]. Ils ont découvert un type de neurone, ou cellule nerveuse, qui sert en quelque sorte d'interrupteur marche-arrêt pour les habitudes, ou leur exécution. Le développement des habitudes active cette cellule nerveuse importante, tandis que l'inhibition de ce neurone par médicament semble suffire à faire désapprendre une mauvaise habitude. Dans le cas de l'étude, il s'agissait de l'habitude apprise par des souris dans leur laboratoire d'obtenir du sucre en appuyant sur un interrupteur.

La cellule nerveuse étudiée elle-même est présente en très faibles quantités par rapport aux autres cellules nerveuses. Par exemple par rapport aux cellules nerveuses plus courantes dont on sait qu'elles contrôlent le comportement. Grâce à un réseau de connexions, la « cellule de l'habitude » (ndlr) peut exercer son influence via ces autres cellules nerveuses.

L'an dernier, les chercheurs avaient déjà découvert que le développement d'habitudes laisse des traces dans cette zone du cerveau [2]. Ils ont toutefois vu que l'explication ne venait pas des 95 % de cellules nerveuses sortantes, mais d'un type rare de cellule connu sous le nom de fast-spiking interneuron [FSI]. Cette cellule semble agir comme un chef d'orchestre, qui provoque ces changements dans les autres cellules sortantes.

Pour cette étude, ils ont laissé des souris développer une habitude en les faisant appuyer sur un interrupteur, après quoi elles recevaient du sucre. Le degré d'apprentissage de l'habitude a été déterminé en mesurant combien de temps les souris continuaient à appuyer sur l'interrupteur lorsqu'elles avaient déjà mangé et qu'aucune récompense en sucre ne suivait plus. Les « souris à habitudes » continuaient longtemps à appuyer sur l'interrupteur, les autres non.

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Ils ont comparé le striatum dans le cerveau des souris qui avaient développé une forte habitude avec celui des souris chez qui cela ne s'était pas produit. Ils ont alors vu que le processus menant à l'action dans ces neurones, le « bouton marche », comme le processus qui freine l'action, le « bouton arrêt », étaient plus forts chez les « souris au sucre ». Ils ont toutefois aussi observé que l'ordre d'activation de ces processus changeait, de sorte que le « bouton marche » était activé en premier, puis seulement ensuite le « bouton arrêt ». Dans ce langage métaphorique de profane, cela paraît évidemment assez logique, mais disons que je simplifie beaucoup ici. Ce qui est logique pour un interrupteur peut se révéler plus complexe dans une cellule nerveuse.

Dans l'étude la plus récente, les chercheurs voulaient en savoir davantage sur le fonctionnement du FSI. Cette cellule appartient à une classe de neurones responsable de la transmission de messages entre d'autres types de cellules nerveuses dans une zone donnée du cerveau. Même s'ils ne représentent qu'un pour cent des cellules nerveuses du striatum, ils disposent de longs prolongements ressemblant à des branches, avec lesquels ils sont connectés aux autres neurones, ceux qui activent le bouton marche et le bouton arrêt. Cela a fait naître l'hypothèse qu'un seul chef d'orchestre pouvait être derrière ce fonctionnement. Notamment parce que le FSI s'est révélé plus actif chez les souris qui avaient appris l'habitude.

Cette idée a semblé se confirmer lorsqu'ils ont ensuite désactivé la « cellule chef d'orchestre », le FSI, à l'aide de la chimogénétique. Les cellules sortantes des souris au sucre fonctionnaient alors de nouveau comme avant l'habitude apprise. L'habitude était ainsi rompue.

« Sujet aux addictions »

Dans cette étude, il est question de la mauvaise habitude apprise consistant à chercher du sucre. Un exemple facile à transposer à la pratique chez l'humain. Il suffit de voir que, pendant l'écriture de ce texte, je pense sans arrêt à du pain complet frais avec du Nutella.

Quand nous parlons de quelqu'un de « sujet aux addictions », nous pensons souvent à la facilité avec laquelle de nouvelles habitudes sont apprises et à la difficulté avec laquelle les mauvaises habitudes sont désapprises. Comme des recherches précédentes, ces études montrent que le développement d'une habitude rend lui-même plus sensible au développement d'une habitude. L'addiction renforce la sensibilité à l'addiction. Une spirale descendante donc, ou ascendante, selon l'équilibre entre les habitudes positives et les habitudes moins constructives.

Comprendre le fonctionnement du cerveau offre des possibilités pour briser cette spirale.

Certains comportements nocifs chez l'humain, comme la compulsion et l'addiction, pourraient impliquer une corruption des mécanismes d'apprentissage des habitudes normalement adaptatifs. Comprendre les mécanismes neurologiques qui sous-tendent nos habitudes peut inspirer de nouvelles façons de traiter ces affections.

Je crois fermement que, pour développer de nouvelles thérapies destinées à aider les personnes, nous devons comprendre comment le cerveau fonctionne normalement, puis le comparer à ce à quoi ressemble le cerveau « cassé ».
Nicole Calakos, Duke University

Références

Justin K O'Hare, Haofang Li, Namsoo Kim, Erin Gaidis, Kristen Ade, Jeff Beck, Henry Yin, Nicole Calakos. Striatal fast-spiking interneurons selectively modulate circuit output and are required for habitual behavior. eLife, 2017; 6 DOI: 10.7554/eLife.26231
O'Hare JK, Ade KK, Sukharnikova T, Van Hooser SD, Palmeri ML, Yin HH, Calakos N. Pathway-Specific Striatal Substrates for Habitual Behavior. Neuron. 2016 Feb 3;89(3):472-9. doi: 10.1016/j.neuron.2015.12.032. Epub 2016 Jan 21. PubMed PMID: 26804995; PubMed Central PMCID: PMC4887103.

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