Des chercheurs du Del Monte Institute for Neuroscience de l’Université de Rochester ont découvert une cible thérapeutique possible pour les troubles neuropsychiatriques, tels que la schizophrénie et l’autisme, pendant les périodes critiques du développement du cerveau. En stimulant les neurones sous-performants du système dopaminergique, qui sont connectés au cortex frontal, ils ont pu remédier à des déficiences structurelles du cerveau et potentiellement modifier l’évolution de la maladie, en démontrant des effets durables à l’âge adulte.
Tout au long de l’enfance et de l’adolescence, le cerveau subit des changements constants. L’émergence de troubles neuropsychiatriques tels que la schizophrénie a souvent lieu au début de l’âge adulte. Le dysfonctionnement du système dopaminergique, nécessaire au traitement cognitif et à la prise de décision, commence à ce stade du développement.
Des scientifiques du Del Monte Institute for Neuroscience de l’Université de Rochester sont sur le point d’identifier une cible thérapeutique potentielle. Cette cible pourrait jouer un rôle clé dans le traitement de troubles neuropsychiatriques tels que la schizophrénie et l’autisme au cours de ces périodes charnières du développement, en influençant éventuellement les circuits cérébraux jusqu’à l’âge adulte.
« Le développement du cerveau est un processus de longue haleine, et de nombreux systèmes neuronaux présentent des fenêtres critiques, c’est-à-dire des moments clés où les zones du cerveau sont malléables et subissent des étapes finales de maturation », explique Rianne Stowell, Ph.D., postdoctorante au laboratoire Wang du centre médical de l’université de Rochester et coauteur d’une recherche publiée dans la revue eLife. « En identifiant ces fenêtres, nous pouvons cibler les interventions sur ces périodes et éventuellement changer le cours d’une maladie en sauvant les déficits structurels et comportementaux causés par ces troubles ».
Les chercheurs ont ciblé les neurones sous-performants du système dopaminergique qui se connectent au cortex frontal des souris. Ce circuit est essentiel pour le traitement cognitif supérieur et la prise de décision. Ils ont constaté que la stimulation des cellules qui fournissent de la dopamine au cortex frontal renforçait ce circuit et remédiait aux déficiences structurelles du cerveau à l’origine de symptômes à long terme. Des recherches antérieures menées par le laboratoire de Wang ont montré que cette branche spécifique du système dopaminergique était flexible dans le cerveau de l’adolescent, mais pas dans celui de l’adulte. Cette recherche la plus récente a utilisé cette fenêtre de plasticité dans le système comme une opportunité d’intervention thérapeutique.
« Ces résultats suggèrent que l’augmentation de l’activité du circuit dopaminergique de l’adolescent peut sauver des déficits existants dans le circuit et que cet effet peut être durable car ces changements persistent à l’âge adulte », a déclaré Stowell. « Si nous parvenons à cibler les bons moments du développement et à comprendre les signaux en jeu, nous pourrons mettre au point des traitements qui modifieront l’évolution de ces troubles cérébraux.
Référence : « Adolescent neurostimulation of dopamine circuit reverses genetic deficits in frontal cortex function » par Surjeet Mastwal, Xinjian Li, Rianne Stowell, Matthew Manion, Wenyu Zhang, Nam-Shik Kim, Ki-jun Yoon, Hongjun Song, Guo-li Ming et Kuan Hong Wang, 31 mai 2023, eLife.
DOI : 10.7554/eLife.87414.1
Cette recherche a été soutenue par les National Institutes of Health et le programme pilote du Del Monte Institute for Neuroscience.