Bases neurobiologiques de la récompense

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1 Bases neurobiologiques de la récompense Le système de récompense est la base neurobiologique de l'apprentissage. Il est indispensable à la survie, car il fournit la motivation nécessaire à la réalisation d'actions ou de comportements adaptés, permettant de préserver l'individu et l'espèce (satisfaction de besoins vitaux tels que recherche de nourriture, reproduction, évitement des dangers...). Le système de renforcement est constitué par trois composantes : 1) affective, correspondant au plaisir provoqué par les récompenses ; perception hédonique de la récompense ; 2) motivationnelle, correspondant à la motivation à obtenir la récompense ; 3) cognitive, correspondant aux apprentissages (conditionnement). Une sensation agréable donne envie de reproduire la situation qui a donné lieu à cette sensation = renforcement positif. «loi de l effet» de Thorndike Cela peut conduire à la dépendance à des substances (psychotropes ) et à des situations (jeux d'argent, jeux vidéos ) Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir" Préférence de place 1

2 Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir" Autostimulation Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir" Olds et Milner postulent que les territoires cérébraux qui donnent lieu au phénomène d'autostimulation (ou à la préférence de place) sont normalement impliqués dans les effets plaisants des «récompenses» naturelles (nourriture, eau, sexe). Ces découvertes sont à l'origine de nombreux travaux sur ce que l'on appelle "le circuit de la récompense". 2

3 Le circuit de la récompense Le système dopaminergique voie nigrostriée / voie méso-cortico-limbique 3

4 Rôle du système dopaminergique Comment tester l hypothèse dopaminergique? La plupart des sites dont la stimulation induit un comportement d autostimulation font partie du système mésocorticolimbique... Est-ce que l ATV est nécessaire au comportement d autostimulation? Lésion de l ATV Est-ce que les neurones de l ATV modifient leur décharge lors d un conditionnement opérant? Enregistrement électrophysiologique Est-ce que l autostimulation modifie les taux de DA dans le cerveau? Dosage de dopamine et de ses métabolites Est-ce que l action de la DA sur ses cellules cibles est importante? Utilisation d agonistes et d antagonistes DA 4

5 Lésion de l ATV Enregistrements électrophysiologiques de l ATV 5

6 Dosage de la DA et de ses métabolites Antagonistes des récepteurs dopaminergiques 6

7 Chez l humain Le noyau accumbens est activé lorsqu une récompense est attendue (chocolat, sexe, gain au jeu, drogue ) Composante hédonique Le cortex préfrontal est activé par la vision d un objet de plaisir (marque préférée, être aimé ), lors d une «récompense» Composante cognitive Bilan n 1 Aspect compulsif des appuis Le renforcement électrique est plus prégnant qu'un renforcement de type boisson ou alimentation Apparition d'une notion d'addiction Absence de phénomène de satiété Rôle de la dopamine Libération de dopamine lors de l apparition d'une récompense, puis à l'anticipation de la récompense par le biais d'un conditionnement classique 7

8 Auto-injection de drogue exemple avec les opiacés (morphine et héroïne) Auto-injection de drogue exemple avec les opiacés (morphine et héroïne) Pédale active CSF Pédale inactive Pédale active Morphine Pédale inactive 8

9 Morphine et niveaux de dopamine Dopamine et auto-injection de morphine 6-OH-DA : neurotoxique spécifique des neurones à dopamine et noradrenaline --> lésion de l ATV Pimozide : antagoniste du récepteur à la dopamine --> inactivation des récepteurs DA 9

10 Drogues et niveaux de dopamine Neurotransmetteurs et sites d action des drogues Drogues Neurotransmetteurs Sites d action Cocaine et amphétamine Dopamine Serotonine Noyau accumbens Amygdale Opiacés (héroïne, morphine, codéïne) Nicotine Cannabis Dopamine Opioïdes Dopamine Opioïdes? Dopamine Opioïdes? Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens Amygdale? Aire tegmentale ventrale Ethanol Dopamine Opioïdes Sérotonine GABA Glutamate Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens Amygdale L'addiction implique le système dopaminergique en induisant une désadaptation du système de récompense 10

11 Substrats neuroanatomiques à l'action renforçante des drogues RAPPEL : Circuit dopaminergique=deux voies majeures -Système nigrostrié : substance noire corpus striatum -Système mésocorticolimbique : aire tegmentale ventrale noyau accumbens, tubercules olfactifs, cortex frontal, et amygdale Le système mésocorticolimbique est le système impliqué dans l'action renforçante des drogues Mode d action des drogues sur le système dopaminergique Amphétamine Cocaïne Alcool Noyau accumbens Alcool Opiacées Cellule secondaire Aire tegmentale ventrale Nicotine 11

12 Mode d action des drogues sur le système dopaminergique «Désadaptation du système de récompense» Les substances à risque de dépendance augmentent la quantité et la durée de dopamine libérée 12

13 Addiction : définition Désir puissant et compulsif d utiliser une substance. Désordre chronique caractérisé par 3 éléments : -compulsion à chercher et trouver la drogue -difficultés à arrêter la prise de drogue -émergence de problèmes d humeur (sautes d humeur, irritabilité, anxiété ) Attention : l addiction définit une prise de drogue répétée de façon chronique et doit donc être distinguée de l utilisation occasionelle de drogue. L addiction est due à l action de la drogue sur un cerveau vulnérable et nécessite généralement une exposition répétée à une drogue. Ce procédé est fortement influencé par le contexte génétique et par les contextes psychologique et environnemental dans lesquels la prise de drogue se produit. Addiction à l alcool : traitement chez le rat 13

14 Addiction à l alcool : traitement chez le rat Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme En 2005, la France comptait héroïnomanes Deux possibilités pour se défaire de l addiction : Sevrage obligatoirement en milieu hospitalier traitement des effets secondaires (tremblements, transpiration, douleurs, insomnie, anxiété) Substitution = Buprénorphine (Subutex) agoniste partiel des récepteurs opioïdes dans le SNC supprime l'état de manque sans inconvénient sur le système respiratoire et la saturation en oxygène pas ou peu d'effets psychotropes (si respect des doses) suivi obligatoire (prise en charge des effets secondaires et analyse d'urine) 14

15 Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme Rôle de la buprénorphine dans l'addiction à l'héroïne Démonstration chez le rat 15

16 Bilan n 2 Désadaptation du système de récompense associée au comportement addictif. Importance de la dopamine dans l'établissement de l'addiction. Phénomène complexe : intervention d'autres systèmes que la dopamine importance de l'environnement symptômes invalidants au sevrage Une fois installée, l'addiction peut être définitive : les individus présentent un puissant désir pour la drogue associé à des risques de rechute après plusieurs années, voire décennies d'abstinence. L'addiction induit des changements extrêmement stables dans le cerveau qui sont responsables à long-terme d'anomalies comportementales Application : le rat-robot 16

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