La leptine aide les souris affamées à choisir le sexe plutôt que la nourriture

“Nous ne pouvons poursuivre qu’un seul comportement à la fois, donc notre cerveau doit en quelque sorte calculer quel sera le comportement le plus gratifiant ou quel est notre besoin le plus urgent”, explique l’auteur principal Tatiana Korotkova (@CurioNeuro), neuroscientifique à l’Université Clinique Cologne en Allemagne.

Pour élucider la hiérarchie des comportements innés comme manger, boire, socialiser et s’accoupler, l’équipe de Korotkova a observé et stimulé des neurones de souris dans l’hypothalamus latéral, l’un des principaux “centres d’alimentation” du cerveau. Ils se sont concentrés sur les neurones qui portent les récepteurs de la leptine et les neurones qui produisent la neurotensine, deux hormones liées à la faim et à la soif. À leur grande surprise, ils ont découvert que ces neurones étaient également impliqués dans l’orientation du comportement social et aidaient les souris à équilibrer leurs besoins nutritionnels et sociaux.

“Nous avons été étonnés de constater que l’hypothalamus latéral relie l’alimentation et la boisson aux comportements sociaux”, déclare la première auteure Anne Petzold (@neuroadept, @neuroadept@mastodon.online), également neuroscientifique à l’Université de Cologne. “L’activation des neurones récepteurs de la leptine fait que les souris donnent la priorité à l’interaction sociale malgré la faim ou la soif aiguë. Cela a un sens biologique parce que les partenaires d’accouplement ne sont pas quelque chose que vous avez tout le temps, et donc il faut être capable d’ignorer la faim ou la soif pour pouvoir s’engager. dans l’accouplement.”

Les chercheurs ont utilisé de minuscules microscopes pour visualiser l’activité de neurones cérébraux individuels pendant que les souris exploraient et adoptaient divers comportements dans une enceinte. “C’était un énorme avantage que nous puissions enregistrer l’activité des neurones chez un animal au comportement libre”, explique Korotkova. “Nous pourrions vraiment voir comment l’activité neuronale change au cours de comportements particuliers, et nous pourrions suivre et modifier l’activité de cellules individuelles avec une précision temporelle élevée.”

Pour voir comment les priorités des souris changeaient en fonction de leur niveau de faim, l’équipe a comparé le comportement des souris qui avaient un accès illimité à la nourriture à des souris “extrêmement affamées” (dont la nourriture avait été restreinte pendant la nuit) et des souris “chroniquement affamées” (dont la nourriture avait restreint pendant 5 jours). Les chercheurs notent que cette “faim chronique” peut également survenir dans la nature, où la nourriture n’est pas disponible tout le temps.

Ils ont découvert que les neurones récepteurs de la leptine étaient inhibés lorsque les souris mangeaient et étaient activés lorsqu’elles interagissaient avec des souris du sexe opposé – des partenaires potentiels – mais pas lorsqu’elles interagissaient avec des souris du même sexe.

Ensuite, les chercheurs ont utilisé des signaux lumineux et chimiques pour stimuler sélectivement les neurones, ce qui leur a permis d’observer si et comment cette activation altérait le comportement des souris.

La stimulation à la leptine a eu peu d’effet sur le comportement des souris rassasiées, qui étaient généralement plus intéressées à socialiser qu’à manger, mais lorsque les chercheurs ont activé les neurones récepteurs de la leptine de souris très affamées, leurs priorités ont changé : elles étaient plus lentes à s’approcher de la nourriture, mangeaient moins, et passé plus de temps à socialiser avec des partenaires potentiels.

Cependant, la stimulation par la leptine n’a pas été en mesure de remplacer la faim plus forte des souris chroniquement restreintes par la nourriture, dont l’appétit n’était pas réduit et les priorités inchangées par l’activation de la leptine.

“Donc, nous avons ce système qui ne peut réguler que la faim modérée, mais pas la faim forte”, explique Korotkova. “Ce circuit pourrait contribuer à expliquer pourquoi les régimes ne fonctionnent pas : ce n’est pas un problème de réduire votre consommation de nourriture pendant une courte période, mais cela ne fonctionne pas si vous essayez de le faire plus longtemps.”

En revanche, lorsque les chercheurs ont activé les neurones de la neurotensine, ils ont observé une augmentation du comportement de consommation d’alcool au détriment de la socialisation, à la fois avec des partenaires potentiels et avec des souris du même sexe.

“Nous pensons généralement aux neurones ayant une fonction particulière, mais nous avons découvert qu’une cellule peut en fait coder plusieurs stimuli différents”, explique Korotkova. Cela a beaucoup de sens biologiquement car les comportements doivent être coordonnés, et il est beaucoup plus efficace de coordonner les comportements avec la même cellule que par de nombreux types de cellules différentes communiquant d’une manière ou d’une autre les unes avec les autres.”

“Ensuite, nous aimerions comprendre comment l’activité de ces cellules change au cours de la progression de l’obésité ou du développement de troubles de l’alimentation”, explique Korotkova.