Recherche israélienne : le neurotransmetteur qui régule nos perceptions sensorielles

Selon une étude menée par le Dr Hagar Gelbard-Sagiv et Efrat Magidov de l’équipe du laboratoire de neurosciences du Dr. Yuval Nir à l’Université de Tel-Aviv, notre capacité à interpréter le flux d’informations sur notre environnement transmis par nos sens dépend de notre niveau de noradrénaline, un neurotransmetteur responsable de l’éveil dans le cerveau. Selon les chercheurs, la découverte pourrait conduire à l’élaboration de futurs traitements pour les problèmes liés au niveau de sensibilité à l’environnement, comme les troubles du sommeil ou l’hypersensibilité chez les autistes; à développer de nouveaux outils pour la détection des défaillances au volant ou chez les pilotes; et enfin à améliorer les protocoles d’anesthésie.

« Nous pensons que nos résultats pourront conduire vers de nouvelles orientations dans l’avenir pour traiter une gamme de problèmes et de troubles liés à la sensibilité de l’individu à ce qui se passe autour de lui ». L’étude, menée en collaboration avec le Prof. Talma Hendler (UTA) et le Dr Haggai Sharon du Tel Aviv Medical Center (Ichilov) a été publiée la semaine dernière dans la revue scientifique Current Biology.

La conscience de l’environnement est un aspect fondamental de l’existence humaine. Mais pourquoi les informations perçues par nos sens ne parviennent-elles pas toujours à notre conscience ? Qu’est-ce qui détermine notre interprétation du flot ininterrompu d’informations qui nous assaille ? Pour les chercheurs du Centre d’étude des neurosciences de l’UTA, l’un des éléments les plus importants dans ce processus est un neurotransmetteur appelé noradrénaline. Selon eux, cette découverte pourra constituer la base du développement de traitements des troubles liés à l’hyper ou l’hypo-sensibilité aux stimuli environnementaux.

Des tests de perception visuelle

 » La noradrénaline est un neurotransmetteur connu, qui affecte l’activité cérébrale », explique le Dr. Yuval Nir. « On sait entre autre qu’il est présent dans le cerveau en quantité plus élevée quand nous sommes éveillés, et que son niveau est considérablement réduit pendant le sommeil, lorsque nous sommes déconnectés de notre environnement. Ces données nous ont conduit à supposer que la présence de noradrénaline était importante pour l’interprétation des informations sensorielles par la conscience ».

Pour tester leur hypothèse, les chercheurs ont mené une série d’expériences sur 30 participants. Chaque sujet a pris part à trois sessions différentes, au cours desquelles il a avalé dans un ordre aléatoire : 1) une pilule de Réboxétine qui augmente le niveau de noradrénaline dans le cerveau; 2) un comprimé contenant de la clonidine qui abaisse ce niveau; 3) un placebo (du sucre glace) sans effet.

Sous l’influence de chacun des composants, il leur a été demandé d’effectuer des tâches de perception visuelle, comme d’identifier sur un écran des images faiblement contrastées très difficiles à discerner. Les chercheurs ont comparé les performances des participants avant et après l’administration du médicament, et mesuré leur activité cérébrale par électroencéphalogramme (EEG – mesure de l’activité électrique dans le cerveau), et par IRMf (Imagerie par résonnance magnétique fonctionnelle) qui fournit une imagerie de l’activité cérébrale.

« Les résultats ont révélé que la capacité des patients à distinguer les images et identifier ce qu’elles représentent s’est progressivement améliorée avec l’augmentation du niveau de noradrénaline dans leur cerveau « , explique le Dr. Hagar Gelbard-Sagiv. « En parallèle, l’EEG a montré que la réaction électrique dans le cerveau s’est améliorée à un stade relativement tardif du processus de traitement de l’image. Les examens d’IRMf ont complété et renforcé ce tableau: la noradrénaline n’a pas affecté les premières stades du traitement de l’image par le cerveau, qui sont assez automatiques, mais a amplifié la réaction dans les phases plus tardives dans certaines zones du cortex cérébral connues comme des zones de champ de vision élevé. En d’autres termes, deux mesures différentes de l’activité cérébrale – EEG et IRMf – ont montré un effet de la noradrénaline sur les étapes avancées du processus de traitement de l’image, au cours desquelles les images captées par l’œil s’enregistrent dans la conscience, ou autrement dit, font que la personne devienne consciente de ce que ses yeux ont vu ».

Un « bouton de volume » du cerveau

« Jusqu’à présent on considérait que la noradrénaline était impliquée dans l’excitation cérébrale et dans les processus cognitifs complexes, tels que le stockage d’informations dans la mémoire, la prise de décision, les réactions émotionnelles de stress et ainsi de suite », ajoute Efrat Magidov. « Nous a montré qu’elle avait un rôle majeur également dans des processus apparemment plus ‘basiques’, comme le traitement d’informations sensorielles. Nous avons découvert que sa présence détermine notre capacité à capter les stimuli de notre environnement. La noradrénaline constitue en fait un ’bouton de volume’ qui contrôle la réponse du cerveau à ce qui se passe dans le monde qui nous entoure ».

« Nous pensons que nos résultats pourront conduire vers de nouvelles orientations dans l’avenir pour traiter une gamme de problèmes et de troubles liés à la sensibilité de l’individu à ce qui se passe autour de lui », conclut le Dr. Nir. « Par exemple, nous voulons vérifier si les personnes atteintes de troubles du sommeil – difficulté à s’endormir ou propension à se réveiller à tout bruit – présentent des niveaux plus élevés de noradrénaline, de même peut-être que les autistes qui sont hyper-sensibles et se sentent submergés par des stimuli sensoriels. Par contre, il est possible que les personnes qui souffrent de troubles neuropsychiatriques et sont coupés de leur environnement présentent de faibles niveaux de ce neurotransmetteur. Notre recherche pourrait également permettre de développer des outils pour la détection précoce des phases de sensibilité réduite à l’environnement susceptibles de mettre la vie en danger, par exemple, chez les conducteurs ou chez les pilotes. Enfin, nous espérons que nos résultats ouvriront de nouvelles voies pour le développement de meilleurs anesthésiques « .

SOURCE: Site de l’Association française de l’Université de Tel-Aviv

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