La sérotonine initie les premiers liens sociaux (Spectrum News)

Article original : Serotonin initiates earliest social bonds

Traduction :

La première relation sociale de la plupart des mammifères est avec leur mère – un lien qui est évident dans les actions d’un nourrisson : les souris et les rats, par exemple, gravitent autour de la literie de leur mère plutôt que d’une literie propre ou qui sent un autre barrage ; les bébés singes et humains cherchent leur mère et passent plus de temps à regarder son visage que celui d’un étranger.

Il s’avère que ces comportements reposent sur la molécule de signalisation sérotonine, selon une étude chez la souris, le rat et le singe, publiée aujourd’hui dans Neuron. Les animaux modifiés pour ne pas posséder le gène TPH2, qui code pour une protéine nécessaire à la synthèse de la sérotonine dans le cerveau, ne montrent pas la préférence habituelle pour leur mère. Et activer ou faire taire les neurones sérotoninergiques dans le noyau du raphé des souris et des rats, une région du cerveau riche en ces cellules, stimule ou diminue ces comportements, respectivement.

La signalisation de la sérotonine est liée à la récompense sociale chez les animaux adultes, selon des recherches antérieures, et les médicaments qui stimulent son transport dans les neurones augmentent la sociabilité. Le nouveau travail est le premier à utiliser une approche génétique pour révéler comment une molécule contribue aux comportements sociaux chez les nourrissons animaux à travers les espèces, affirment les chercheurs. Yi Rao, chercheur à l’Institut national des sciences biologiques de Pékin, en Chine, qui a dirigé l’étude, et son équipe n’ont pas répondu aux demandes de commentaires.

“Il est très rare qu’un article passe des souris aux singes et inclue autant de détails nouveaux”, déclare Jeremy Veenstra-VanderWeele, professeur de neuropsychiatrie du développement à l’Université de Columbia, qui n’a pas participé à l’étude. Les résultats révèlent un circuit conservé au cours de l’évolution qui pousse les nourrissons à chercher du temps avec des stimuli qui leur rappellent leur mère, dit-il. “C’est vraiment incroyable à voir.”

Bien que certaines études impliquent la sérotonine dans des conditions telles que la dépression et l’autisme, les gens ne naissent généralement pas sans la capacité de produire de la sérotonine, dit Veenstra-VanderWeele. Pour cette raison, dit-il, les résultats peuvent ne pas avoir de pertinence directe pour les humains.

Pourtant, les résultats peuvent aider les chercheurs à comprendre comment la molécule façonne le développement du cerveau et les liens sociaux précoces, et comment cela pourrait influencer le comportement social plus tard dans la vie, déclare Robert Froemke, professeur à l’Institut de neurosciences et au département d’oto-rhino-laryngologie de l’Université de New York, qui n’était pas impliqué dans l’étude.

Rao et ses collègues n’ont pas cherché à étudier comment les nourrissons se lient à leur mère, écrivent-ils dans leur article. Il y a plus de 10 ans, ils étudiaient des souris adultes dépourvues du gène TPH2 et ont remarqué qu’en tant que nourrissons, ces animaux avaient des comportements inhabituels.

Dans le nouveau travail, l’équipe a découvert que les souris knock-out – ainsi que les rats knock-out TPH2 – ne montraient pas la préférence typique pour la literie de leur mère. Les singes macaques rhésus conçus pour ne pas avoir de TPH2 passaient également moins de temps à s’accrocher ou à interagir avec leur mère lorsqu’elle était éveillée ou sous sédation. Et les singes KO n’ont montré aucune préférence pour une image du visage de leur mère par rapport aux images d’autres mères singes.

L’équipe a découvert que la baisse pharmacologique des niveaux de sérotonine chez les ratons hétérozygotes et les bébés singes a fait perdre aux animaux leurs préférences comportementales pour leur mère. L’augmentation des niveaux de sérotonine chez les animaux knock-out, en revanche, a induit une préférence.

Lorsque des souris de type sauvage reniflent la literie de leur mère, elles montrent une poussée d’activité dans les neurones sérotoninergiques du noyau du raphé, a révélé l’imagerie calcique. Et les neurones de signalisation de l’ocytocine dans le noyau paraventriculaire sont également activés par l’odeur maternelle, d’autres analyses ont montré.

De plus, l’activation d’un circuit sérotoninergique – des neurones qui se projettent du noyau du raphé dorsal au noyau paraventriculaire – a induit des comportements de préférence maternelle chez des souris qui en manquaient auparavant, a démontré une expérience d’optogénétique.

Semblables aux animaux knock-out pour la sérotonine, les rats dépourvus du gène de l’ocytocine n’ont montré aucune préférence entre la literie de leur mère et celle d’une autre mère, ont découvert Rao et ses collègues. Et traiter l’un ou l’autre de ces animaux avec de l’ocytocine intranasale a induit une préférence maternelle.

Mais alors que l’augmentation pharmacologique des niveaux de sérotonine pouvait sauver ce comportement chez les animaux dépourvus de TPH2, cela n’a pas fonctionné pour les knock-out d’ocytocine. Ce résultat suggère que l’ocytocine agit en aval de la sérotonine, selon les chercheurs : L’administration d’ocytocine fournit un moyen de contourner le déficit en sérotonine.

La relation sérotonine-ocytocine qu’ils décrivent diffère légèrement de ce qui a été rapporté dans le passé. Une étude de 2013 sur la récompense sociale chez les animaux adultes, par exemple, a révélé que la sérotonine signalait en aval de l’ocytocine. Mais cela peut être dû au fait que les deux études ont examiné différentes zones du cerveau, explique Robert Malenka, professeur de psychiatrie et de sciences du comportement à l’Université de Stanford en Californie, qui a dirigé les travaux de 2013.

“La conclusion commune de haut niveau est que la sérotonine et l’ocytocine interagissent de manière complexe pour influencer une variété de comportements sociaux”, dit-il.

Les travaux soulèvent un certain nombre de questions que les recherches futures pourront approfondir, déclare Froemke. « Comment le système sérotoninergique est-il réellement mis en place ? Comment réagit-il à l’odeur maternelle ? Et pour les petits animaux qui ne peuvent pas encore explorer le monde par eux-mêmes, « À quoi ça sert ? il ajoute. “C’est quelque chose de fascinant.”