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NEURO: La dopamine, hormone de la persévérance?

Actualité publiée il y a 6 années 4 mois 1 semaine
Nature

Comment le cerveau parvient-il à se concentrer sur des objectifs de long terme, alors que la satisfaction ou récompense arriveront bien plus tard ? C’est ce que tentent d’expliquer ces scientifiques du Massachusetts Institute of Technology (MIT), en impliquant la dopamine, un neurotransmetteur responsable de ce rappel de la récompense future. Ces conclusions, publiées dans la revue Nature, contribuent également à expliquer pourquoi les patients atteints de « Parkinson », une maladie dans laquelle la signalisation de la dopamine est altérée, ont souvent des difficultés à rester motivés.

La dopamine est liée au système de la récompense et, avec la récompense à l'apprentissage. Mais, dans la plupart des études menées sur l‘animal, la récompense arrive immédiatement après l'accomplissement de l'action. Cependant, dans la vraie vie, ce n'est pas toujours le cas et il faut parfois faire de longs efforts avant de parvenir à son but et d'en retirer une satisfaction.


Le Pr. Ann Graybiel du MIT a donc souhaité étudier, chez le rat, les changements de dopamine lors d'une épreuve à récompense différée. Les chercheurs ont entraîné des rats à se déplacer dans un labyrinthe pour atteindre une récompense. Durant chaque essai, le rat était orienté par une tonalité différente pour la droite ou la gauche et la récompense finale était un peu de chocolat.

Les chercheurs ont mesuré, grâce à de minuscules électrodes en fibre de carbone, les niveaux de dopamine libérée dans le striatum, une zone du cerveau qui joue un rôle clé dans l'apprentissage par renforcement, plutôt que simplement mesurer l'activité des neurones contenant de la dopamine.

Avec cette technique, chaque sonde permet de mesurer la concentration de dopamine extracellulaire dans un petit volume de tissu cérébral.

La dopamine augmente avec la proximité de l'objectif: Si les chercheurs s'attendaient à constater des libérations de dopamine aux moments clés de l'épreuve, ils constatent en fait une augmentation progressive tout au long de chaque essai, avec un pic lorsque l'animal approche de son objectif, « comme dans l'attente d'une récompense », expliquent-ils. La libération de dopamine ne varie pas avec la rapidité du parcours, ni avec sa difficulté, ni avec la probabilité d'obtenir une récompense, mais avec la proximité de l'objectif. Par ailleurs, la taille du signal est liée à la taille de la récompense attendue.

Les niveaux de dopamine marqueurs de la distance au but : Cependant, une question demeure, comment l'animal apprécie-t-il la distance au but et donc quel est le mécanisme sous-jacent à ce réglage de la dopamine ? Les auteurs suggèrent qu'au cours de précédents tests du labyrinthe, le cerveau apprend à associer chaque point du labyrinthe avec sa distance de l'objectif et de la récompense.

Une constatation utile pour les humains aussi, qui ont parfois à faire des choix par rapport à un objectif lointain. Les auteurs prennent l'exemple des patients atteints de Parkinson, chez lesquels transmission de la dopamine est altérée, et qui ont des difficultés à rester motivés pour parvenir à bout d'une tâche longue. « C'est peut-être parce qu'ils ne peuvent pas produire ce signal de dopamine ».

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