Essentials: The Biology of Aggression, Mating & Arousal | Dr. David Anderson

Bienvenue dans Huberman Lab Essentials, où Andrew Huberman, professeur de neurobiologie et d'ophtalmologie à l'école de médecine de Stanford, reçoit le Dr David Anderson pour discuter des émotions et des états. Le Dr Anderson considère les émotions comme une forme d'état interne, au même titre que l'excitation, la motivation ou le sommeil. Un état interne modifie la manière dont le cerveau transforme les entrées en sorties. L'émotion est une catégorie d'état qui contrôle le comportement. Il est utile de la considérer comme un état pour mettre l'accent sur le processus neurobiologique plutôt que psychologique, car l'émotion est souvent assimilée au ressenti subjectif, qui ne peut être étudié que chez les humains. Les états, comme la partie immergée d'un iceberg, sont les processus sous-jacents aux sentiments. Les émotions ont des caractéristiques spécifiques. Premièrement, la persistance : contrairement aux réflexes qui cessent avec le stimulus, les émotions perdurent au-delà de l'événement déclencheur. Par exemple, la peur après avoir rencontré un serpent à sonnettes persiste bien après sa disparition, entraînant une hypervigilance. Deuxièmement, la généralisation : une émotion déclenchée dans une situation peut influencer la réaction dans une autre situation. Une mauvaise journée de travail peut rendre la réaction d'un parent à l'égard d'un enfant qui crie différente d'une bonne journée. Concernant l'agression, le Dr Anderson souligne que le mot décrit un comportement plutôt qu'un état interne unique. L'agression peut refléter différents états internes comme la colère, la peur ou la faim. Les travaux du laboratoire du Dr Anderson, menés par Da Lin, ont montré que l'activation optogénétique de neurones spécifiques dans l'hypothalamus ventromédian (VMH) des souris peut provoquer une agression offensive. Walter Hess avait déjà décrit deux types d'agression chez les chats : la rage défensive et l'agression prédatrice. Dans le VMH, les neurones de l'agression offensive se trouvent dans la partie inférieure, tandis que les neurones de la peur sont dans la partie supérieure. L'agression offensive est gratifiante pour les souris mâles, qui apprennent même à l'auto-déclencher pour combattre un subordonné. Cela démontre que l'état d'agressivité est multiforme et implique différents circuits neuronaux. La proximité des neurones de la peur et de l'agression dans le VMH est intrigante. Évolutionnairement, les comportements défensifs et la peur pourraient avoir précédé l'agression offensive. De plus, la peur intense neutralise l'agression offensive. Les neurones de la peur peuvent inhiber le combat, suggérant une hiérarchie où la peur est dominante. La pression hydraulique pour un état, comme l'agression ou la faim, peut être comprise en distinguant les comportements homéostatiques. Cette pression résulte d'un besoin croissant ou d'un désir, se manifestant par une augmentation progressive de l'activité neuronale. Par exemple, l'activité dans la zone de l'hypothalamus contrôlant l'alimentation augmente avec la faim et diminue après avoir mangé. Le VMH agit comme une antenne et un centre de diffusion, intégrant diverses informations sensorielles pour synthétiser une représentation de la pression à attaquer, qui se propage ensuite dans le cerveau pour déclencher les systèmes nécessaires. Le cerveau évalue constamment les coûts et les avantages de l'agression, un comportement risqué. Contrairement aux idées reçues, la testostérone ne rend pas directement les animaux agressifs. Les neurones du VMH qui contrôlent l'agression expriment le récepteur des œstrogènes. Des recherches ont montré que le récepteur des œstrogènes est nécessaire à l'agressivité chez les souris mâles adultes. La castration supprime l'agressivité, mais un implant d'œstrogènes peut la restaurer, car la testostérone est souvent convertie en œstrogènes par aromatisation. Chez les femelles, l'agressivité est contextuelle. Les souris femelles ne se battent généralement que lorsqu'elles allaitent leurs petits, devenant hyper-agressives pendant cette période, puis redeviennent non-agressives après le sevrage. Des études ont identifié deux sous-ensembles de neurones à récepteurs d'œstrogènes dans le VMH des femelles : l'un contrôle le combat, l'autre l'accouplement. Il existe des populations de neurones spécifiques au sexe, par exemple, les cellules VMH de l'accouplement ne se trouvent que chez les femelles. Il existe une interaction complexe entre les neurones de l'agression et de l'accouplement. Des neurones dans le VMH sélectifs pour les femelles sont activés lors des rencontres d'accouplement mâle-femelle et sont nécessaires pour un accouplement efficace. Il existe également des neurones dans l'aire préoptique médiane qui stimulent le comportement d'accouplement. L'activation de ces neurones peut arrêter l'agression chez un mâle, le faisant plutôt tenter de s'accoupler. Des interconnexions denses existent entre ces noyaux, suggérant des interactions coopératives et antagonistes qui peuvent déterminer si une rencontre se termine par l'accouplement ou l'agression. La substance grise périaqueducale (PAG) est une structure cérébrale impliquée dans divers comportements innés, y compris la douleur, la lordose (réceptivité sexuelle), le combat et la fuite. Le PAG peut être vu comme un "standard téléphonique" où différentes régions de l'hypothalamus projettent des neurones pour émettre divers comportements. L'analgésie induite par la peur est un phénomène bien connu où la douleur est supprimée lors d'un état de peur intense, par exemple pendant un combat. Des peptides comme la médullosurrénale boin, libérés par la glande surrénale, peuvent avoir des activités analgésiques. Il est possible que ces mécanismes analgésiques se produisent dans le PAG ou plus bas dans la moelle épinière. Les tachykinines, une famille de neuropeptides, sont impliquées dans la douleur et l'agression. La tachykinine 1 (substance P) favorise la douleur inflammatoire. Des études sur la drosophile et les souris ont montré que l'isolement social augmente l'agressivité et le niveau de tachykinine dans le cerveau. Chez les souris, l'isolement social de deux semaines entraîne une augmentation massive de la tachykinine 2, qui est responsable de l'augmentation de l'agression, de la peur et de l'anxiété. Des médicaments bloquant le récepteur de la tachykinine, comme l'osanotonant, peuvent bloquer ces effets de l'isolement social, rendant les souris isolées plus calmes et capables de réintégrer leurs congénères sans agressivité. Ces médicaments, avec un bon profil de sécurité chez l'homme, pourraient être utiles pour les personnes soumises au stress de l'isolement social ou du deuil. Concernant les études humaines des émotions, le Dr Anderson évoque l'hypothèse des marqueurs somatiques d'Antonio Damasio, selon laquelle le ressenti subjectif d'une émotion est lié à des sensations dans des parties spécifiques du corps. Les "cartes thermiques" subjectives des émotions, bien que non physiologiquement mesurées, reflètent cette connexion corps-esprit. La communication bidirectionnelle entre le cerveau et le corps, médiatisée par le système nerveux périphérique (sympathique et parasympathique) et le nerf vague, est essentielle. Le cerveau, selon son état, active des neurones sympathiques et parasympathiques qui influencent la fréquence cardiaque, la pression artérielle, etc. Ces informations sont ensuite renvoyées au cerveau via le système sensoriel. Le nerf vague, un faisceau de fibres nerveuses, envoie et reçoit des informations du cœur, des intestins et d'autres organes viscéraux, jouant un rôle crucial dans le déroulement des états émotionnels. La spécificité des fibres vagales pour différents organes est un domaine de recherche prometteur. Cette connexion cerveau-corps est une caractéristique centrale de l'état émotionnel et sous-tend nos sentiments subjectifs. Le Dr Anderson conclut en soulignant l'importance de comprendre comment les systèmes émotionnels sont contrôlés causalement pour améliorer les traitements psychiatriques actuels et attire la prochaine génération de neuroscientifiques vers ce domaine crucial.