L'amygdale, un centre anti-douleur
De façon quelque peu inattendue, ce centre cérébral désactive la douleur. Il est situé dans une zone où peu de gens auraient pensé à chercher un centre anti-douleur, l'amygdale, qui est souvent considéré comme le foyer d'émotions et de réponses négatives, comme la réaction de lutte ou de fuite et l'anxiété générale.
"Les gens croient qu'il existe un endroit central pour soulager la douleur, c'est pourquoi les placebos fonctionnent", a déclaré l'auteur principal Fan Wang, professeur distingué de neurobiologie Morris N. Broad à l'École de médecine. "La question est de savoir où dans le cerveau se trouve le centre qui peut éteindre la douleur."
"La plupart des études précédentes se sont concentrées sur les régions qui sont activées par la douleur", a déclaré Wang. "Mais il y a tellement de régions qui traitent la douleur, il faudrait les désactiver toutes pour arrêter la douleur. Alors que ce centre peut éteindre la douleur par lui-même."
Ce travail fait suite à des recherches antérieures menées dans le laboratoire de Wang sur les neurones activés plutôt que supprimés par les anesthésiques généraux. Dans une étude de 2019, ils ont découvert que l'anesthésie générale favorise le sommeil à ondes lentes en activant le noyau supraoptique du cerveau. Mais le sommeil et la douleur sont séparés, un indice important qui a conduit à la nouvelle découverte, qui apparaît en ligne le 18 mai dans Nature Neuroscience .
Les chercheurs ont découvert que l'anesthésie générale active également un sous-ensemble spécifique de neurones inhibiteurs dans l'amygdale centrale, qu'ils ont appelés les neurones CeAga (CeA signifie amygdale centrale; ga indique l'activation par anesthésie générale). Les souris ont un amygdale centrale relativement plus grande que les humains, mais Wang a dit qu'elle n'avait aucune raison de penser que nous avions un système différent pour contrôler la douleur.
Objectif: trouver un traitement de la douleur
En utilisant des technologies que le laboratoire de Wang a mises au point pour suivre les voies des neurones activés chez la souris, l'équipe a découvert que le CeAga était connecté à de nombreuses régions du cerveau ", ce qui était une surprise", a déclaré Wang.
En donnant aux souris un léger stimulus de la douleur, les chercheurs ont pu cartographier toutes les régions cérébrales activées par la douleur. Ils ont découvert qu'au moins 16 centres cérébraux connus pour traiter les aspects sensoriels ou émotionnels de la douleur recevaient une entrée inhibitrice du CeAga.
"La douleur est une réponse cérébrale compliquée", a déclaré Wang. "Cela implique une discrimination sensorielle, des émotions et des réponses autonomes (système nerveux involontaire). Le traitement de la douleur en amortissant tous ces processus cérébraux dans de nombreux domaines est très difficile à réaliser. Mais l'activation d'un nœud clé qui envoie naturellement des signaux inhibiteurs à ces traitements de la douleur régions seraient plus robustes. "
En utilisant une technologie appelée optogénétique, qui utilise la lumière pour activer une petite population de cellules dans le cerveau, les chercheurs ont découvert qu'ils pouvaient désactiver les comportements d'autosoins d'une souris lorsqu'elle se sent mal à l'aise en activant les neurones CeAga. Les comportements de léchage de patte ou d'essuyage du visage ont été "complètement abolis" au moment où la lumière a été allumée pour activer le centre anti-douleur.
"C'est tellement drastique", a dit Wang. "Ils arrêtent instantanément de lécher et de frotter."
Lorsque les scientifiques ont freiné l'activité de ces neurones CeAga, les souris ont répondu comme si une insulte temporaire était redevenue intense ou douloureuse. Ils ont également constaté que la kétamine à faible dose, un médicament anesthésiant qui permet la sensation mais bloque la douleur, a activé le centre CeAga et ne fonctionnerait pas sans.
Maintenant, les chercheurs vont rechercher des médicaments qui peuvent activer uniquement ces cellules pour supprimer la douleur en tant que futurs analgésiques potentiels, a déclaré Wang.
"L'autre chose que nous essayons de faire est de séquencer l'enfer de ces cellules", a-t-elle déclaré. Les chercheurs espèrent trouver le gène d'un récepteur de surface cellulaire rare ou unique parmi ces cellules spécialisées qui permettrait à un médicament très spécifique d'activer ces neurones et de soulager la douleur.
Cette recherche a été financée par les National Institutes of Health (DP1MH103908, R01 DE029342, R01 NS109947, R01 DE027454), le Holland-Trice Scholar Award, la WM Keck Foundation et une bourse prédoctorale de la National Science Foundation.
