Les changements moléculaires dans le cerveau à la suite d’un événement traumatique peuvent aider à expliquer la susceptibilité ou la résilience à long terme

En réponse à un facteur de stress important et à une poussée subséquente d’hormones de stress, certains modèles de rongeurs subissent l’augmentation attendue à court terme de l’excitabilité des neurones dans les zones de leur cerveau essentielles à la mémoire et à la façon dont ils perçoivent leur environnement, dans le cadre de la nature. instinct de combattre ou de fuir.

D’autres souris génétiquement identiques connaissent à la place une diminution de l’excitabilité des neurones dans cette zone clé appelée l’hippocampe dorsal, rapportent le Dr Chung Sub Kim, neuroscientifique au Medical College of Georgia de l’Université d’Augusta, et ses collègues dans le journal Psychiatrie moléculaire.

Trop peu d’activité neuronale dans l’hippocampe a été liée au SSPT chez l’homme ; et l’imagerie cérébrale détaillée des personnes atteintes de SSPT indique des changements structurels et fonctionnels dans des zones cérébrales clés, comme l’hippocampe. Les récepteurs des glucocorticoïdes pour le cortisol, l’hormone du stress, sont fortement exprimés dans l’hippocampe et il a été démontré qu’ils sont plus fortement exprimés chez les patients atteints de SSPT que chez les témoins lorsqu’ils vivent à nouveau des situations stressantes.

“Nous essayons de répondre à la question de savoir pourquoi l’activité de l’hippocampe est diminuée chez les patients atteints de SSPT ou déprimés”, a déclaré Kim. “Nous savons que cela se produit, mais nous ne connaissons pas le mécanisme.”

L’une des choses qu’ils découvrent est que, comme les humains, certaines souris semblent simplement plus sensibles à un impact durable d’un facteur de stress majeur et/ou chronique et que leur comportement et leur réponse moléculaire interne au stress se distinguent de leurs pairs plus résistants.

“L’un a été directement affecté par le stress, et un autre pas tellement”, dit Kim.

Pour imiter des scénarios stressants comme un enfant victime d’intimidation ou un vol à main armée, les scientifiques ont créé un scénario dans lequel une souris mâle, qui est naturellement agressive, a établi son territoire, puis a attaqué à plusieurs reprises une autre souris qui s’est aventurée sur ce territoire.

Encore une fois, un peu comme les victimes humaines, certaines des souris ne semblaient pas en phase après l’attaque, mais étaient plutôt naturellement curieuses de l’autre souris; tandis que la souris sensible évitait clairement l’agresseur.

Chez les souris “sensibles”, Kim et ses collègues ont trouvé une expression accrue des récepteurs des hormones de stress sur les neurones de la région CA1 de l’hippocampe dorsal de leur cerveau. Ces récepteurs abondants sont apparus à leur tour – et peut-être de manière contre-intuitive – pour permettre une expression élevée de la protéine HCN1, un modulateur naturel de l’activité et de la connectivité des neurones déjà présent à des niveaux naturellement élevés dans l’hippocampe. HCN1 est un axe de recherche majeur pour Kim, qui a des preuves que même un seul épisode de stress important peut encore augmenter l’expression de HCN1 dans la région CA1 de l’hippocampe dorsal et réduire l’excitabilité des neurones. La protéine TRIP8b, qui régule les niveaux des canaux HCN, a également augmenté chez les rongeurs sensibles. “Le stress change tout”, dit Kim.

Les scientifiques ont découvert que cette cascade entraînait également une augmentation d’un autre mécanisme naturel de tassement, appelé courant activé par hyperpolarisation, dont on savait qu’il était augmenté par le stress, mais on ne savait pas exactement comment. Encore une fois, les changements étaient spécifiques à la partie dorsale – chez l’homme, la partie arrière – de l’hippocampe.

Même des mois plus tard, ces niveaux qui réduisaient l’excitabilité des neurones restaient élevés et les souris sensibles continuaient d’éviter tout contact avec la souris mâle agressive. L’excitabilité neuronale réduite n’a pas changé même en réponse à l’application directe d’une hormone de stress sur les neurones, ce qui devrait à nouveau augmenter l’excitabilité neuronale.

Les souris sensibles ont également souffert d’une mémoire de travail spatiale altérée, ce qui pour les humains est essentiellement une difficulté à se rappeler où vous avez laissé vos clés de voiture et comment vous rendre au travail.

L’expression clairement différente de la protéine HCN1 dans cette région de l’hippocampe pourrait être le mécanisme moléculaire responsable de la susceptibilité à l’évitement social, écrivent Kim et ses collègues.

“Ils ont un dysfonctionnement dans le traitement de l’information hippocampique”, dit-il. Il n’est pas certain que ces changements soient permanents, mais à trois mois, une longue période chez la souris, ils étaient toujours présents : la souris moyenne vit peut-être deux à trois ans, tandis que l’humain moyen aux États-Unis vit jusqu’à la fin des années 70.

Mais chez les souris “résilientes”, l’expression du récepteur de l’hormone du stress et du canal HCN n’a pas augmenté, contrairement à l’excitabilité des neurones, immédiatement après le stress.

“Il existe clairement des différences physiques dans la réponse au stress chez les deux souris qui sont en corrélation avec leur comportement”, dit Kim, même si vous ne soupçonnez pas les différences entre ces rongeurs génétiquement identiques.

Plus de travail doit encore être fait pour comprendre exactement pourquoi certaines souris sont résilientes et d’autres sont sensibles aux traumatismes émotionnels, écrivent les scientifiques.

Chez la souris, l’hippocampe dorsal est davantage lié à l’apprentissage et à la mémoire tandis que l’hippocampe ventral est lié à des réactions liées aux émotions comme l’anxiété, écrivent Kim et ses collègues. Comparativement parlant, l’hippocampe dorsal a moins d’excitabilité neuronale et est clairement le plus réactif au stress chronique.

Les canaux HCN sont impliqués dans une variété de processus physiologiques tels que les états de sommeil et d’éveil, l’apprentissage du goût et de la peur. Les travaux de Kim et d’autres ont trouvé des preuves d’un lien entre les canaux HCN et les maladies mentales, y compris la dépression et l’anxiété.

La glande surrénale libère également du cortisol et de l’adrénaline en réponse à une situation effrayante comme quelqu’un qui vous menace. L’augmentation aide à préparer le corps à la soi-disant fuite protectrice ou réponse de combat, en faisant des ajustements comme l’augmentation des niveaux de glucose, que votre corps utilise comme carburant, tout en supprimant des fonctions comme la digestion et la reproduction, qui ne sont pas considérées comme essentielles à ce moment-là.

Il a également été démontré que le SSPT produit des changements dans l’amygdale, ce qui aide à percevoir et à stocker des souvenirs d’émotions telles que la colère, la peur et la tristesse et à reconnaître la menace ; et le cortex préfrontal médian, qui est considéré comme important pour les fonctions cognitives telles que l’attention, la formation d’habitudes et la mémoire à long terme.