De nouvelles recherches ayant des implications pour le traitement de la maladie de Parkinson suggèrent que lorsque nous voulons bouger, tout ce dont notre cerveau a besoin est une rapide explosion de dopamine.
Les résultats obtenus par des scientifiques du Centre Champalimaud pour l’Inconnu au Portugal et de l’Université Columbia à New York, NY, remettent en question l’idée que le cerveau a besoin d’un niveau constant de dopamine pour un mouvement normal.
Un rapport sur l’étude, publié dans le journal, décrit comment, immédiatement avant d’initier des mouvements, les neurones associés, ou cellules nerveuses, présentaient des pics d’activité dopaminergique.
« Notre résultat le plus important », explique le docteur Joaquim Alves da Silva, psychiatre et neuroscientifique du Centre Champalimaud et de l’Université Nova de Lisbonne au Portugal, « c’est que nous avons montré, pour la première fois, que l’activité neurale est nécessaire pour favoriser le mouvement. «
« Et, aussi pour la première fois », poursuit-il, « nous avons montré que le pic de dopamine qui précède l’initiation du mouvement ne régule pas seulement l’initiation, mais régule aussi la vigueur du mouvement. »
La mort des cellules dopaminergiques conduit à la maladie de Parkinson
La maladie de Parkinson est un trouble évolutif qui se développe lorsque des cellules productrices de dopamine dans la substance noire, qui est une zone du cerveau qui contrôle le mouvement, meurent.
La dopamine est un neurotransmetteur, ou un messager chimique qui transporte des signaux entre les neurones. Il est lié à un certain nombre de fonctions cérébrales, y compris le contrôle du mouvement et du comportement associé à la récompense et au plaisir.
Les principaux symptômes de la maladie de Parkinson comprennent les tremblements, la raideur, la lenteur des mouvements et la coordination et l’équilibre altérés. À mesure que les symptômes progressent, il devient plus difficile de parler, de marcher, d’accomplir des tâches quotidiennes et de vivre de façon autonome.
Bien que la maladie affecte surtout les personnes de plus de 60 ans, environ 4% des cas de Parkinson sont diagnostiqués chez les personnes de moins de 50 ans.
Dans le monde, plus de 10 millions de personnes vivent avec la maladie de Parkinson. Aux États-Unis – où environ 60 000 personnes reçoivent un diagnostic de Parkinson chaque année – le coût total de la maladie est estimé à 25 milliards de dollars par an.
Il n’existe actuellement aucun remède contre la maladie de Parkinson. Cependant, il existe des médicaments qui peuvent considérablement soulager les symptômes pour de nombreuses personnes en aidant à reconstituer et à maintenir l’apport décroissant en dopamine du cerveau.
La difficulté est l’initiation du mouvement, la lenteur
La nouvelle étude est particulièrement significative car elle suggère qu’il pourrait y avoir une meilleure façon de corriger la pénurie de dopamine.
Le Dr Alves da Silva explique que les personnes atteintes de la maladie de Parkinson «n’ont pas de problème moteur global», mais une personne spécifique. Dans les bonnes circonstances, ils peuvent effectuer des tâches motrices complexes. Par exemple, s’ils sont poussés au bon moment, ils peuvent même faire du vélo.
«Le problème des patients, ajoute-t-il, est dans la difficulté d’initier le mouvement et dans la lenteur du mouvement. C’est cette observation qui a poussé l’équipe à enquêter davantage.
Pour la nouvelle étude, les chercheurs ont utilisé une technique appelée optogénétique, qui utilise la lumière laser pour stimuler rapidement l’activité des neurones dans le cerveau des souris.
L’optogénétique est une technologie relativement nouvelle qui change «le paysage des neurosciences» en améliorant notre compréhension de la façon dont les circuits cérébraux particuliers agissent sur la santé et la maladie.
Dr Alves da Silva dit qu’ils l’ont utilisé pour s’assurer qu’ils ont seulement enregistré l’activité dans les neurones producteurs de dopamine des substantia nigras de la souris.
Explosion de l’activité des neurones dopaminergiques
Les scientifiques ont enregistré ce qui s’est passé dans le cerveau de la souris alors qu’ils se déplaçaient librement dans un espace ouvert. En utilisant des détecteurs de mouvement, ils ont pu détecter quand les animaux ont commencé à se déplacer et identifier l’activité des cellules productrices de dopamine dans la période menant à leurs mouvements.
Les résultats ont montré que l’activité des neurones producteurs de dopamine atteignait son maximum juste avant que les souris ne commencent un mouvement donné.
Ensuite, dans une autre expérience, ils ont permis aux souris de se déplacer librement, sauf qu’ils ont manipulé l’activité de leurs neurones producteurs de dopamine en utilisant le laser pour les allumer et éteindre.
Encore une fois, avec l’aide des détecteurs de mouvement, ils pourraient relier ceci à quand les souris bougeaient et ne bougeaient pas.
Dr Alves da Silva note que l’activation des neurones producteurs de dopamine lorsque les souris ne bougeaient pas « pendant une demi-seconde était suffisante pour promouvoir le mouvement – et avec plus de vigueur – que sans l’activité de ces neurones. »
Mais, s’ils activaient les neurones quand les souris étaient déjà en mouvement, les animaux continuaient comme ils étaient – il n’y avait pas de changement dans le mouvement ou sa vigueur, qu’ils définissaient à partir des changements d’accélération.
Les résultats peuvent aussi expliquer le lien avec la motivation
Les chercheurs ont trouvé le même résultat quand ils ont éteint les neurones dopaminergiques au milieu d’un mouvement en cours – il n’y avait aucun changement dans le mouvement ou sa vigueur.
« Ces résultats », explique l’auteur principal Rui Costa, professeur de neurosciences et de neurologie à l’Université de Columbia, « montrent que l’activité des neurones dopaminergiques peut agir comme une porte permettant ou non l’initiation des mouvements ».
« Ils expliquent pourquoi la dopamine est si importante dans la motivation, et aussi pourquoi le manque de dopamine dans la maladie de Parkinson mène aux symptômes qu’elle provoque », ajoute-t-il.
L’un des médicaments actuellement utilisés pour traiter la maladie de Parkinson est la lévodopa, qui augmente le taux de dopamine dans l’organisme.
« Mais la lévodopa augmente la dopamine tout le temps, pas seulement quand nous voulons bouger », dit le Prof.Costa, ajoutant que l’utilisation à long terme de la drogue conduit également à la dyskinésie, une condition caractérisée par des mouvements involontaires et erratiques.
« Notre étude suggère que les stratégies qui stimuleraient la dopamine quand il y a un désir de bouger fonctionneraient mieux. »
Prof. Rui Costa
