Les neurosciences des réactions de « gel » induites par la peur

Cervelet en jaune. « Cérébelleux » signifie relatif au cervelet.

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Des neuroscientifiques de l’université de Bristol ont mis au jour des mécanismes de peur ancrés dans le cervelet qui pourraient déboucher sur de nouveaux médicaments contre l’anxiété et des traitements du syndrome destresspost-traumatique(SSPT). Ces résultats(Paci et al., 2022) ont été publiés le 15 mars dans la revue à comité de lecture eLife.

« Ces résultats montrent que le cervelet fait partie du réseau de survie du cerveau qui régule les processus de la mémoire de la peur », écrivent les auteurs. « Cette étude soulève la possibilité qu’une perturbation du cervelet puisse être à l’origine de l’anxiété et d’autres troubles liés à la peur, fournissant ainsi une nouvelle cible pour de futures thérapies.

Lors d’expériences sur des rats conditionnés par la peur, les chercheurs ont découvert que le cervelet modulait la façon dont une autre zone du cerveau, appelée gris périaqueducal (PAG), déclenchait des comportements défensifs automatiques tels que le fait de se figer sur place en cas de danger perçu.

Cette recherche nous permet de mieux comprendre comment les réseaux de survie ancrés dans les zones sous-corticales du cerveau provoquent le gel automatique du corps en réponse à la peur. Lorsque le cervelet fonctionne bien, une réaction momentanée de gel favorise la survie. Cependant, lorsque les chercheurs ont perturbé les fonctions cérébelleuses, les animaux utilisés dans cette étude ont été paralysés par la peur.

Que fait le cervelet ?

Le cervelet coordonne les mouvements moteurs fluides dans le sport et la vie quotidienne. Il coordonne également nos pensées, tout comme il coordonne nos mouvements. (Voir« Les neurosciences de la pensée superfluide« ).

En tant qu’élément d’un réseau de survie, le cervelet permet de s’envoler avec grâce, de se battre avec des mouvements musculaires bien coordonnés ou de se figer sur place juste le temps de préparer son prochain mouvement.

Vue latérale du mésencéphale, qui abrite le gris périaqueducal (GPA). Le GCP reçoit des informations du cervelet. Ensemble, dans le cadre d’un réseau de survie, ces régions cérébrales coordonnent les réponses comportementales aux stimuli effrayants ou menaçants par l’intermédiaire des voies cérébelleuses-PAG.

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Pour leur récente étude, les chercheurs de Bristol ont encodé un souvenir de peur en associant un léger choc électrique au pied à un son audible.

Une fois que les rats de laboratoire ont été conditionnés à craindre la tonalité auditive en elle-même, ils ont implanté des électrodes pour surveiller l’activité neuronale dans le PAG. Lorsque les rats ont entendu la tonalité conditionnée par la peur, celle-ci a déclenché une réaction de gel momentanée, et des neurones spécifiques du PAG se sont simultanément « allumés ».

Dans le cadre d’un réseau de survie, le cervelet et le PAG coordonnent des réactions de « gel » parfaitement synchronisées.

Notamment, lorsque le cervelet d’un rat fonctionnait correctement, la réaction de gel était brève et n’arrêtait pas l’animal trop longtemps.

Cependant, lorsque les chercheurs ont bloqué la capacité du cervelet à communiquer avec le PAG, les réactions de gel se sont emballées et sont devenues exagérées. Au lieu de se figer momentanément, l’audition de la tonalité conditionnée par la peur a immobilisé les animaux pendant une période prolongée.

Ces résultats suggèrent que le cervelet joue un rôle crucial dans la coordination des réponses comportementales parfaitement synchronisées aux stimuli menaçants. Mais les dysfonctionnements cérébelleux font des ravages sur les réactions de gel parfaitement synchronisées. Sans un cervelet qui fonctionne bien, la réaction de gel dure trop longtemps.

Les dernières recherches sur le cervelet (2022) permettent de comprendre pourquoi l’anxiété paralysante est si immobilisante et pourraient constituer une nouvelle cible pour les médicaments anxiolytiques. « Jusqu’à présent, on comprenait mal comment le cervelet module l’activité neuronale dans d’autres régions du cerveau, en particulier celles liées à la peur et à l’anxiété », ont déclaré les principaux auteurs de l’étude dans un communiqué de presse.

« Il est important de noter que nos résultats montrent que le cervelet fait partie du réseau de survie du cerveau qui régule les processus de mémoire de la peur à de multiples échelles de temps et de multiples façons, ce qui soulève la possibilité que des interactions dysfonctionnelles dans le réseau de survie du cervelet du cerveau puissent être à l’origine de troubles liés à la peur et de comorbidités », concluent-ils.