Une étude révèle des circuits neuronaux sous-jacents au comportement social post-partum induit par le stress chez les adolescentes

Le stress pendant l’adolescence peut provoquer des changements de comportement post-partum chez les femmes et d’autres mammifères, y compris la dépression et des changements de comportement social après la naissance d’un enfant.

Cependant, les mécanismes des circuits neuronaux par lesquels le stress des adolescents entraîne des changements ultérieurs dans le comportement social post-partum ne sont pas clairs. en un communication nature étude, Université de l’Alabama à Birmingham chercheur Minae Niwa, Ph.D., a utilisé un modèle de souris et des techniques neurobiologiques de pointe pour montrer comment le stress psychologique pendant l’adolescence altère les fonctions neuronales dans le cerveau, entraînant une altération du comportement social post-partum.

Cette recherche s’appuie sur leur découverte récente selon laquelle les souris exposées à l’isolement social à la fin de l’adolescence, qui en soi ne provoque pas de changements endocriniens ou comportementaux, ne présentent des changements de comportement durables que lorsqu’elles sont accompagnées d’une grossesse et d’un accouchement. Niwa et ses collègues ont pu utiliser ce modèle comportemental pour étudier les différences dans les circuits neuronaux post-partum entre les mères souris qui étaient stressées à la fin de l’adolescence et un groupe témoin de mères souris qui sont restées non stressées jusqu’à l’adolescence, en raison d’interactions sociales normales avec d’autres souris. .

Niwa s’est concentré sur le cortex prélimbique, une région centrale du cerveau qui joue un rôle crucial dans le comportement social et la régulation des réponses au stress. Les chercheurs de l’UAB ont utilisé l’optogénétique – ; où les signaux lumineux peuvent sélectivement activer ou inhiber les circuits cérébraux – ; et en direct l’imagerie calcique, qui permet aux chercheurs d’examiner l’activité neuronale de neurones spécifiques dans une région du cerveau. Ces approches permettent aux chercheurs de comprendre comment les cellules nerveuses des animaux au comportement libre communiquent.

Des chercheurs du département de psychiatrie et de neurobiologie comportementale de l’UAB ont découvert que le stress psychosocial des adolescents, combiné à la grossesse et à l’accouchement, provoquait une hypofonction de la voie glutamatergique qu’ils ont cartographiée de la région de l’insula antérieure du cortex cérébral au cortex prélimbique. Le glutamate est le principal neurotransmetteur excitateur du système nerveux central des mammifères.

La diminution de la fonction de cette voie corticocorticale a altéré l’activité neuronale dans le cortex prélimbique et a conduit, à son tour, à un comportement social anormal, comme le montre un test du temps qu’une mère souris passe avec un parent souris confiné dans un coin. d’une cage, face à une nouvelle souris, confinée dans un autre coin. Dans cet essai sur la nouveauté sociale, les barrages non sollicités – ; contrairement aux proies stressées – ; passé plus de temps d’interaction par visite et plus de temps d’interaction total avec la nouvelle souris.

Plus précisément, Niwa et ses collègues ont découvert que la voie du cortex prélimbique antérieur de l’insula jouait un rôle crucial lors de la reconnaissance de la nouveauté chez d’autres souris en modulant ce qu’ils appellent des « neurones stables » dans le cortex prélimbique, que les nouvelles souris activaient ou inhibaient constamment. Une voie cortico-corticale signifie que le potentiel d’action d’un neurone dans une zone du cortex cérébral se déplace vers des neurones cibles dans une autre zone corticale.

Dans leurs premières expériences, les chercheurs de l’UAB ont découvert qu’une diminution de l’activité dans la voie du cortex prélimbique antérieur de l’insula était corrélée à une moindre préférence pour la nouveauté sociale chez les mères stressées. Ils ont ensuite utilisé l’optogénétique pour confirmer la pertinence fonctionnelle de cette voie.

Notamment, dans les essais de nouveauté sociale, l’inhibition optogénétique de la voie prélimbique de l’insula antérieure chez les mères non stressées a réduit l’interaction sociale avec les nouvelles souris, rendant leur comportement social plus semblable à celui des mères stressées. En revanche, l’activation optogénétique de la voie prélimbique de l’insula antérieure chez les mères stressées a amélioré les changements de comportement observés dans le test de nouveauté sociale, les faisant agir davantage comme des mères non stressées.

De plus, l’équipe de l’UAB a pu restreindre le moment de la modulation optogénétique dans les essais de nouveauté sociale, de sorte qu’elle ne se produise que lors de l’exploration de la cage par la souris ou uniquement lors de l’interaction avec les souris nouvelles ou familières qui étaient restreintes aux deux coins de la cage. cage. Les résultats ont montré que la voie antérieure insula-cortex prélimbique qui module les neurones stables dans le cortex prélimbique ne joue un rôle crucial que lors de nouvelles interactions sociales avec d’autres souris, plutôt que lors de l’exploration.

De plus, ils ont révélé l’implication d’un récepteur de l’hormone du stress appelé récepteur des glucocorticoïdes, ou GR, dans la voie prélimbique de l’insula antérieure. En éliminant sélectivement le GR dans cette voie, ils ont observé une restauration des modifications de l’activité neuronale dans le cortex prélimbique des mères stressées.

Ces résultats suggèrent qu’une élévation prolongée de l’hormone de stress pendant la période post-partum joue un rôle crucial dans les altérations observées de la voie neuronale et du comportement social. »

Minae Niwa, PhD, UAB

« Notre étude a révélé des résultats significatifs démontrant l’implication de la voie prélimbique de l’insula antérieure dans les perturbations post-partum induites par le stress chez les adolescents liées à la reconnaissance de la nouveauté d’autres souris, qui est un aspect clé du comportement social », a-t-il déclaré. . « Explorer les contributions en amont et en aval de la voie prélimbique à l’insula antérieure faciliterait notre compréhension des changements de comportement social post-partum induits par l’isolement social à la fin de l’adolescence, ainsi que notre compréhension de la nature du comportement social. » .

Les co-auteurs avec Niwa de l’étude « Adolescent Stress Affects Postpartum Social Behavior via the Anterior Insula Prelimbic Pathway in Mice » sont Kyohei Kin, Jose Francis-Oliveira et Shin-ichi Kano. Ils sont tous au Département de psychiatrie et de neurobiologie comportementale de l’UAB, où Niwa est professeur agrégé. La psychiatrie comportementale et la neurobiologie sont un département du Marnix E. Heersink College of Medicine.

Le soutien provenait des subventions MH116869 et MH128708 des National Institutes of Health ; fonds de démarrage pour la psychiatrie et la neurobiologie comportementale à l’UAB ; et le programme de bourses d’études de la Fondation scientifique Takeda pour les jeunes médecins et médecins japonais étudiant à l’étranger.