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Bien que les troubles psychiatriques puissent être liés à des gènes particuliers, des régions du cerveau et des mécanismes sous-jacents de troubles particuliers ne sont pas bien compris.

Un lien entre une altération cérébrale et l’autisme

Des mutations ou des délétions du gène SHANK3 sont fortement associées au trouble du spectre de l’autisme (TSA) et à un trouble rare apparenté appelé syndrome de Phelan-McDermid.
Les souris ayant des mutations SHANK3 présentent également certains des traits associés à l’autisme, notamment l’évitement des interactions sociales, mais les régions du cerveau responsables de ce comportement n’ont pas été identifiées.
Une nouvelle étude réalisée par des neuroscientifiques du MIT et ses collègues en Chine fournit des indices sur les circuits neuronaux sous-jacents aux déficits sociaux associés aux TSA. L’article, publié dans Nature Neuroscience, a révélé que les déficiences structurelles et fonctionnelles du cortex cingulaire antérieur (ACC) des souris mutantes SHANK3 sont liées à des interactions sociales altérées.

Des résultats qui ajoutent une autre pièce du puzzle

«Les mécanismes neurobiologiques des déficits sociaux sont très complexes et impliquent de nombreuses régions du cerveau, même dans un modèle de souris», explique Guoping Feng , professeur James W. et Patricia T. Poitras au MIT et l’un des principaux auteurs de l’étude. « Ces résultats ajoutent une autre pièce du puzzle à la cartographie des circuits neuronaux responsables de ce déficit social dans les modèles du TSA. »
Le document dans Nature Neuroscience est le résultat d’une collaboration entre Feng, également chercheur à l’Institut McGovern du MIT et chercheur principal au Centre de recherche psychiatrique Stanley du Broad Institute, et Wenting Wang et Shengxi Wu à la quatrième université de médecine militaire, Xi. ‘an, Chine.
Un certain nombre de régions du cerveau ont été impliquées dans les interactions sociales, y compris le cortex préfrontal (PFC) et ses projections sur les régions du cerveau, y compris les noyaux accumbens et habenula, mais ces études n’ont pas permis de lier définitivement le PFC aux interactions sociales modifiées observées chez les souris à inhibition SHANK3.
Dans cette nouvelle étude, les auteurs se sont plutôt concentrés sur l’ACC, une région cérébrale reconnue pour son rôle dans les fonctions sociales chez l’homme et les modèles animaux. L’ACC est également connu pour jouer un rôle dans les processus cognitifs fondamentaux, y compris le calcul coûts-avantages, la motivation et la prise de décision.

Des perturbations structurelles chez les souris dépourvues de SHANK3

Chez les souris dépourvues de SHANK3, les chercheurs ont découvert des perturbations structurelles et fonctionnelles au niveau des synapses, ou connexions, entre les neurones excitateurs de l’ACC. Les chercheurs ont ensuite montré que la perte de SHANK3 dans les neurones excitateurs de l’ACC suffisait à perturber la communication entre ces neurones et conduisait à une activité anormalement réduite de ces neurones lors de tâches comportementales reflétant une interaction sociale.
Après avoir impliqué ces neurones ACC dans les interactions sociales chez des souris knock-out SHANK3, les auteurs ont ensuite vérifié si l’activation de ces mêmes neurones pouvait modifier ces comportements. En utilisant l’optogénétique et des médicaments, les chercheurs ont activé les neurones de l’ACC et ont découvert un comportement social amélioré chez les souris mutantes SHANK3.
«Nous prévoyons ensuite d’explorer les régions cérébrales situées en aval de l’ACC, qui modulent le comportement social chez des souris normales et des modèles d’autisme», explique Wenting Wang, auteur co-correspondant de l’étude. « Cela nous aidera à mieux comprendre les mécanismes neuronaux du comportement social, ainsi que les déficits sociaux dans les troubles du développement neurologiques. »

Des résultats qui prouveraient que les personnes TSA ont des structures altérées 

Des études cliniques antérieures ont démontré que les structures anatomiques de l’ACC étaient altérées et/ou dysfonctionnelles chez les personnes atteintes de TSA, une indication initiale que les résultats obtenus avec des souris SHANK3 pourraient également être vrais chez ces personnes.
Source : McGovern Institute for Brain Research
Crédit photo : Pïxabay