Bases neurobiologiques de la récompense

Bases neurobiologiques de la récompense
Le système de récompense est la base neurobiologique de l'apprentissage. Il est
indispensable à la survie, car il fournit la motivation nécessaire à la réalisation d'actions ou
de comportements adaptés, permettant de préserver l'individu et l'espèce (satisfaction de
besoins vitaux tels que recherche de nourriture, reproduction, évitement des dangers ...).
Le système de renforcement est constitué par trois composantes :
1) affective, correspondant au plaisir provoqué par les “récompenses” ; perception
hédonique de la récompense ;
2) motivationnelle, correspondant à la motivation à obtenir la “récompense” ;
3) cognitive, correspondant aux apprentissages (conditionnement).
Une sensation agréable donne envie de reproduire la situation qui a donné lieu à cette
sensation = renforcement positif.
« loi de l’effet » de Thorndike
Cela peut conduire à la dépendance à des substances (psychotropes…) et à des situations
(jeux d'argent, jeux vidéos …)
Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
Préférence de place
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Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
Autostimulation
Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
Olds et Milner postulent que
les territoires cérébraux qui donnent lieu au phénomène
d'autostimulation (ou à la préférence de place)
sont normalement impliqués dans les effets plaisants
des « récompenses » naturelles (nourriture, eau, sexe).
Ces découvertes sont à l'origine de nombreux travaux sur
ce que l'on appelle "le circuit de la récompense".
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Le circuit de la récompense
Le système dopaminergique
voie nigrostriée / voie méso-cortico-limbique
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Rôle du système dopaminergique
Comment tester l’hypothèse dopaminergique ?
La plupart des sites dont la stimulation induit un comportement
d’autostimulation font partie du système mésocorticolimbique...
Est-ce que l’ATV est nécessaire au comportement d’autostimulation ?
Æ Lésion de l’ATV
Est-ce que les neurones de l’ATV modifient leur décharge lors d’un
conditionnement opérant ?
Æ Enregistrement électrophysiologique
Est-ce que l’autostimulation modifie les taux de DA dans le cerveau ?
Æ Dosage de dopamine et de ses métabolites
Est-ce que l’action de la DA sur ses cellules cibles est importante ?
Æ Utilisation d’agonistes et d’antagonistes DA
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Lésion de l’ATV
Enregistrements électrophysiologiques de l’ATV
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Dosage de la DA et de ses métabolites
Antagonistes des récepteurs dopaminergiques
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Chez l’humain…
Le noyau accumbens est
activé lorsqu’une récompense
est attendue (chocolat, sexe,
gain au jeu, drogue…)
Composante hédonique
Le cortex préfrontal est activé
par la vision d’un objet de plaisir
(marque préférée, être aimé…),
lors d’une « récompense »
Composante cognitive
Bilan n°1
Aspect compulsif des appuis
Le renforcement électrique est plus prégnant qu'un renforcement de type
boisson ou alimentation
► Apparition d'une notion d'addiction
► Absence de phénomène de satiété
Rôle de la dopamine
Libération de dopamine lors de l’apparition d'une récompense, puis à
l'anticipation de la récompense par le biais d'un conditionnement
classique
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Auto-injection de drogue
exemple avec les opiacés (morphine et héroïne)
Auto-injection de drogue
exemple avec les opiacés (morphine et héroïne)
Pédale active
CSF
Pédale inactive
Pédale active
Morphine
Pédale inactive
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Morphine et niveaux de dopamine
Dopamine et auto-injection de morphine
6-OH-DA
:
neurotoxique
spécifique des neurones à
dopamine et noradrenaline
--> lésion de l’ATV
Pimozide : antagoniste du
récepteur à la dopamine
--> inactivation des récepteurs DA
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Drogues et niveaux de dopamine
Neurotransmetteurs et sites d’action des drogues
Drogues
Neurotransmetteurs
Sites d’action
Cocaine et
amphétamine
Dopamine
Serotonine
Noyau accumbens
Amygdale
Opiacés (héroïne,
morphine, codéïne)
Dopamine
Opioïdes
Aire tegmentale ventrale
Noyau accumbens
Nicotine
Dopamine
Opioïdes?
Aire tegmentale ventrale
Noyau accumbens
Amygdale ?
Cannabis
Dopamine
Opioïdes?
Aire tegmentale ventrale
Ethanol
Dopamine
Opioïdes
Sérotonine
GABA
Glutamate
Aire tegmentale ventrale
Noyau accumbens
Amygdale
L'addiction implique le système dopaminergique en induisant
une désadaptation du système de récompense
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Substrats neuroanatomiques à l'action renforçante des drogues
RAPPEL : Circuit dopaminergique=deux voies majeures
-Système nigrostrié : substance noire → corpus striatum
-Système mésocorticolimbique : aire tegmentale ventrale → noyau accumbens,
tubercules olfactifs, cortex frontal, et amygdale
→ Le système mésocorticolimbique est le système impliqué dans l'action renforçante
des drogues
Mode d’action des drogues sur le système dopaminergique
Noyau accumbens
Amphétamine
Cocaïne
Alcool
Alcool
Opiacées
Cellule
secondaire
Aire tegmentale ventrale
Nicotine
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Mode d’action des drogues sur le système dopaminergique
« Désadaptation du système de récompense »
Les substances à risque de dépendance augmentent la quantité et
la durée de dopamine libérée
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Addiction : définition
Désir puissant et compulsif d’utiliser une substance. Désordre chronique
caractérisé par 3 éléments :
-compulsion à chercher et trouver la drogue
-difficultés à arrêter la prise de drogue
-émergence de problèmes d’humeur (sautes d’humeur, irritabilité, anxiété…)
Attention : l’addiction définit une prise de drogue répétée de façon
chronique et doit donc être distinguée de l’utilisation occasionelle de
drogue.
L’addiction est due à l’action de la drogue sur un cerveau vulnérable et nécessite
généralement une exposition répétée à une drogue. Ce procédé est fortement
influencé par le contexte génétique et par les contextes psychologique et
environnemental dans lesquels la prise de drogue se produit.
Addiction à l’alcool : traitement chez le rat
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Addiction à l’alcool : traitement chez le rat
Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme
En 2005, la France comptait 160000 héroïnomanes…
Deux possibilités pour se défaire de l’addiction :
Sevrage
• obligatoirement en milieu hospitalier
• traitement des effets secondaires (tremblements, transpiration,
douleurs, insomnie, anxiété)
Substitution = Buprénorphine (Subutex)
• agoniste partiel des récepteurs opioïdes dans le SNC
• supprime l'état de manque
• sans inconvénient sur le système respiratoire et la saturation en
oxygène
• pas ou peu d'effets psychotropes (si respect des doses)
• suivi obligatoire (prise en charge des effets secondaires et analyse
d'urine)
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Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme
Rôle de la buprénorphine dans l'addiction à l'héroïne
Démonstration chez le rat
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Bilan n°2
Désadaptation du système de récompense associée au comportement addictif.
Importance de la dopamine dans l'établissement de l'addiction.
Phénomène complexe :
• intervention d'autres systèmes que la dopamine
• importance de l'environnement
• symptômes invalidants au sevrage
Une fois installée, l'addiction peut être définitive : les individus présentent un
puissant désir pour la drogue associé à des risques de rechute après plusieurs
années, voire décennies d'abstinence.
→ L'addiction induit des changements extrêmement stables dans le cerveau
qui sont responsables à long-terme d'anomalies comportementales
Application : le rat-robot
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