Les chercheurs ont interrompu une voie neurale responsable des souvenirs associés aux opiacés chez la souris.
Leur succès dans la prévention des rechutes chez les rongeurs pourrait un jour se traduire par un traitement durable de la dépendance aux opioïdes chez les humains.
La recherche sur la toxicomanie suppose souvent que la récompense est la principale motivation de la consommation de drogues et des rechutes. Mais si la poursuite d'un «high» peut inciter à la consommation de drogues, ce sont souvent les symptômes aigus du sevrage - qui peuvent inclure des nausées, des vomissements, des douleurs et des crampes - qui poussent à revenir aux médicaments pour le soulager.
"La partie la plus difficile du traitement de la toxicomanie est de prévenir les rechutes, en particulier pour les opioïdes", explique Xiaoke Chen, professeur agrégé de biologie à l'Université de Stanford. Les symptômes de sevrage aux opioïdes sont sévères et les rechutes chez les utilisateurs sont fréquentes.
«Pour éviter les rechutes, nous devons vraiment faire face au sevrage», dit-il.
La récompense du médicament «high» et le soulagement des symptômes de sevrage angoissants peuvent servir de puissants signaux de mémoire qui déclenchent des envies de drogue et conduisent à une rechute. En conséquence, Chen dit que son laboratoire traite la toxicomanie comme un problème de mémoire.
La nouvelle recherche apparaît dans Neuron.
Dépendance, souris et mémoire
Les souris de l'étude ont été introduites dans une chambre à deux côtés, différenciée par des indices tactiles et visuels. D'un côté, ils ont reçu une solution saline sans médicament; de l'autre, une petite dose de morphine. Pendant quatre jours, les souris ont suivi un «entraînement», associant les deux côtés de la chambre à une solution saline ou à de la morphine.
Lorsque leur mémoire a été testée le cinquième jour, les animaux avaient développé sans surprise une préférence compulsive pour la chambre à morphine.
Le laboratoire de Chen a précédemment retracé l'apprentissage et la mémoire des animaux jusqu'à un nœud clé du cerveau connu sous le nom de thalamus paraventriculaire (PVT), qui se connecte à plusieurs régions du cerveau impliquées dans la toxicomanie. En utilisant optogénétique, une technique basée sur la lumière développée par Karl Deisseroth, professeur de bio-ingénierie et de psychiatrie et sciences du comportement, l'équipe a pu contrôler précisément l'activité de différentes voies à différents moments de l'expérience médicamenteuse.
Une fois que les souris sont devenues dépendantes de la morphine, éteindre ou faire taire un Voie PVT auparavant jugé important pour le retrait, leur préférence pour la chambre associée au médicament a été supprimée. Lorsque les souris ont été testées un jour plus tard sans mise sous silence - pour que la voie de retrait puisse fonctionner à nouveau et réactiver théoriquement la mémoire - il n'y avait étonnamment toujours aucune préférence pour la chambre associée au médicament.
«Nos données suggèrent qu'après avoir réduit au silence cette voie PVT, les signaux environnementaux ne fonctionneront pas pour réactiver cette mémoire», explique Chen. Même lorsque la morphine était réintroduite chez les souris, les animaux ne se rendaient toujours pas préférentiellement dans la chambre appariée à la morphine, et cela était vrai même deux semaines plus tard. C'est comme si les animaux avaient complètement oublié les effets - bons et mauvais - de la drogue.
«Nous n'avons pas testé plus tard que deux semaines», dit Chen. «Mais nous pensons qu'il est très probable que le souvenir soit simplement parti.»
Les scientifiques appellent ce silence de la voie PVT «effacement» parce que la mémoire associée au médicament est effectivement effacée du cerveau. Ils pensent que deux éléments cruciaux pour effacer la mémoire sont l'emplacement et la période. La manipulation de la voie doit être effectuée pendant que l'animal se trouve à l'intérieur de l'environnement associé à la mémoire, qui dans ce cas est la chambre associée au médicament, et lorsque l'animal est en retrait.
«La mémoire doit d'abord être réactivée pour offrir une opportunité de manipulation précise de la mémoire», explique Chen. «Vous ne voulez pas effacer toute la mémoire; vous ne souhaitez effacer que la partie associée au médicament. »
Une fois réactivée, il existe une fenêtre d'opportunité pour mettre à jour la mémoire associée au médicament. Tout comme les expériences des jours passés peuvent être liées aux expériences présentes, les scientifiques pourraient renforcer et renforcer la mémoire en fournissant le médicament, ou l'affaiblir en changeant l'association; c'est la base d'un traitement de dépendance existant connu sous le nom de formation d'extinction.
Les travaux du laboratoire de Chen suggèrent la possibilité d'une troisième option: effacer entièrement la mémoire en faisant taire la voie PVT.
Nouveaux traitements?
L'optogénétique est un outil de recherche utile pour illustrer le rôle de l'état de sevrage et sa contribution au maintien de la mémoire associée à la drogue, mais il n'est ni pratique ni pratique pour le traitement de la toxicomanie chez l'homme.
Selon Chen, les effets de l'optogénétique peuvent être imités par une stimulation cérébrale profonde de la même voie PVT à l'aide d'électrodes, bien qu'il dise que ces formes de traitement sont encore loin. La stimulation cérébrale profonde a été utilisée pour traiter efficacement les tremblements chez les patients atteints de la maladie de Parkinson et a été utilisée dans des essais cliniques pour traiter la dépression.
«Les drogues en tant que stimulus peuvent conduire à un comportement très robuste», dit Chen. «Je veux comprendre le mécanisme sous-jacent à ce comportement et j'espère que ces connaissances pourront aider à lutter contre l'épidémie dévastatrice d'opioïdes aux États-Unis.»
D'autres coauteurs viennent de Stanford et le Shenzhen Key Laboratory of Drug Addiction a contribué au travail.
Le financement de la recherche est venu de la Whitehall Foundation, du Firmenich Next Generation Fund, de la Terman Fellowship, de l'Initiative NeuroChoice du Wu Tsai Neurosciences Institute, des National Institutes of Health, du National Institute on Drug Abuse, de la Brain and Behavior Research Foundation, du gouvernement de Shenzhen. subventions, une subvention de recherche au laboratoire du Guangdong, la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine, le laboratoire principal provincial du Guangdong sur la connectivité et le comportement du cerveau et le programme de partenariat international de l'Académie chinoise des sciences.
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