Le phénomène d'extinction est la capacité d'adaptation des animaux et donc également des humains à oublier, avec le temps, une association entre un stimulus et un résultat négatif. Cette association est ce que l'on appelle la peur conditionnée qui serait l'un des principaux mécanismes psychologiques impliqués dans l'apparition des troubles anxieux.
Dans l'autre sens, il est possible de conditionner la peur chez des animaux en associant une stimulation neutre comme un son à un résultat négatif comme un choc douloureux. L'animal appréhende donc avec peur le choc a venir en entendant le son. Si ensuite, le son est répété plusieurs fois sans être suivi par le choc, l'animal dissocie les deux et la peur disparaît.
Le microbiome désigne ici la communauté microbienne (bactéries, champignons et micro-organismes) contenue dans le corps de la souris. Chez l'humain, le microbiome est l'objet d'un intérêt tout particulier ces dernières années. La plupart de ces organismes sont présents sur la peau ou dans l'intestin et réalisent des tâches importantes pour le bon fonctionnement, voire la survie de l'hôte.
Dans l'étude dont il est question ici, des souris ont été privées de leur microbiome par un traitement antibiotique le faisant disparaître ou bien en étant élevées dans un environnement stérile exempt de germes.
Ce que les chercheurs ont découvert, c'est que ces souris privées de microbiome ne sont pas capables d'oublier une peur conditionnée. Comme si elles souffraient d'un syndrome de stress post-traumatique, le stimulus neutre continue de provoquer la peur.
Les chercheurs ont constaté que le nerf vague et le système immunitaire adaptatif étaient préservés chez ces souris dépourvues de microbiome. Le nerf vague connecte le cerveau à l'intestin et l'une de ses principales fonctions est la régulation du système végétatif, comme le rythme cardiaque (d'où le malaise vagal) ou la digestion. Et le système immunitaire adaptatif constitue également des passerelles entre le cerveau et l'intestin. Ces deux connexions étant intactes, leur responsabilité dans les résultats obtenus a donc été exclue.
Les chercheurs ont donc poursuivi leur étude en regardant de plus près ce qu'il se passait au niveau du cerveau en ce qui concerne l'expression des gènes impliqués dans la formation des différentes cellules du cortex préfrontal médial (zone cruciale dans l'apprentissage de l'extinction de la peur) et la structuration synaptique grâce à l'imagerie cérébrale. Les souris dépourvues de microbiome sur-exprimaient les gènes responsables de l'assemblage et de l'organisation des synapses et présentaient une plus grande densité de neurones excitateurs dans la zone du cerveau qui stocke les souvenirs de peur et une densité plus faible dans la zone qui favorise l'extinction de la peur.
Enfin, les chercheurs ont voulu identifier si les métabolites que sécrète le microbiome des souris saines pouvaient être liés à l'expression de gènes dans le cerveau. Ils en ont identifié quatre qui étaient significativement moins présents dans le liquide céphalo-rachidien des souris dépourvues de microbiome. Deux de ces quatre métabolites sont associés à des troubles neuropsychiatriques chez l'homme.
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