Interactions gènes-environnement pendant le développement: une clé pour comprendre la vulnérabilité psychiatrique Grossesse Enfance Adolescence Stress pendant des phases critiques du développement Stress Gènes Modifications dans l assemblage et la plasticité des circuits Vulnérabilité Emergence de symptômes psychiatriques
Vulnérabilité au stress à travers les âges de la vie Lupien. Nat Neurosci. Rev 2009 - Concept de vulnérabilité individuelle acquise travers le développement, ceci en lien avec l exposition à des stressors bio-psycho-sociaux (adversité environnementale au sens large)
Stress et développement cérébral Assemblage des circuits Maturation/plasticité des circuits Insel. Nature, Nov 2010 Stress prenatal Stress postnatal précoce Stress dans l enfance/ adolescence
Maturation cérébrale à travers les âges DTI: diffusion tension imaging N = 430 sujets 8-85 ans Westlye et al. Cer Ctx 2010
Programmation fœtale: origine développementale des maladies de l adulte Octobre 2010 Un environnement adverse intra-utérin altère le développement foetal et conduit à des modifications durables dans différents systèmes physiologiques. Ceci peut conduire à un risque accru de: - Maladies cardiovasculaire - Syndrome métabolique - Obésité - Ostéoporose - Troubles psychiatriques...
Lupien et al. 2009 Nat. Neurosci. L axe du stress
Stress prénatal et programmation de l axe HPA Stress prénatal Phénotype adulte Stress prénatal Davis et al. J Child Psychol & Psychiatry 2010 Réactivité au stress O connor. Biol Psychiatry 2005 Darnaudery et al. Brain Research Review. 2008 Rats adultes Test Guthrie: 1 jour de vie Cortisol au réveil 10 ans
La neurogenèse adulte dans l hippocampe
La neurogenèse adulte hippocampale régule la réponse comportementale et hormonale au stress Snyder et al. Nature 2011
Le stress prénatal diminue de façon durable la neurogenèse hippocampale Stress prénatal Stress prénatal Stimulation du comportement maternel Diminution de la neurogenèse adulte Normalisation de la neurogenèse adulte Lemaire, Biol Psy 2007
Réponses aux stress Stresseur aigu ou chronique? Contrôlable ou non-contrôlable? Coping Réactions adapatatives Réaction maladaptatives Meilleure apprentissages Amélioration de la mémoire et des performances PTSD Depression Troubles anxieux Charge allostatique 11
Conséquences d un stress chronique sur le cerveau 12 {Roozendaal et al., 2009, Nat Rev Neurosci
Le rôle central de l amygdale dans le stress/peur 2 1 3 3 LaBar and Cabeza, 2006, Nat Rev Neurosci
Les circuits du conditionnement à la peur skin conductance
Cell-specific optical activation of brain circuits 15 Zhang et al., 2007, Nat Rev Neurosci
Optogenetic control of fear behavior
Fear circuit
Freezing (ChR2& light in CEm) Courtesy of A. Lüthi
Freezing (ChR2 in PAG) Courtesy of A. Lüthi
Fear conditioning in humans Fear conditioning results in increased BOLD signal in the amygdala (fmri) The magnitude of the BOLD response is predictive of the strengh of the CR A subliminal CS leads to amydala response SM Amygdala lesion WC Hippocampus lesion LaBar and Cabeza, 2006, Nat Rev Neurosci
Extinction learning 2
Extinction of fear conditioning Infralimbic Maren and Quirk, 2004, Nat Rev Neurosci
Extinction of emotional response 1) CS is presented without the US in a new extinction context (B) 2) Animals learn that the CS does no longer predict the US in the new context (B) 3) Reinstatement of the fear behavior is possible if the animal is replaced in the initial conditioned context (A) (renewal) Maren et al. 2011 Neuron
Emotional arousal Pathological lasting memories Normal autobiographical memories 24
Post Traumatic Stress Disorder Key Symptomss Hyperarousal symptoms Re-experiencing symptoms Avoidance symptoms 25
Amygdala, Prefrontal cortex and PTSD Hyperreactive amygdala and weakened mpfc responses in response to trauma-related cues