La suggestion hypnotique éclairée par les neurosciences

18 MAR 2022 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE) | NEUROSCIENCES, SCIENCES COGNITIVES, NEUROLOGIE, PSYCHIATRIE

Dans les murs de l’hôpital Pitié-Salpêtrière AP-HP où Charcot a exploré l’hypnose à la fin du XIXe siècle, une équipe de recherche associant des chercheurs et chercheuses de Sorbonne Université, de l’AP-HP, du CNRS et de l’Inserm1, et dirigée par le professeur Lionel Naccache, vient de rapporter une observation originale qui éclaire les mécanismes cérébraux et psychologiques de la suggestion hypnotique. Ce travail de recherche vient d’être publié dans la revue Frontiers in Neuroscience.

La suggestion hypnotique permet d’induire volontairement chez un individu des états mentaux conscients très variés, et elle peut être utilisée à la fois dans le cadre de la recherche sur la biologie de la conscience, et dans un cadre thérapeutique où elle peut, par exemple, diminuer l’expérience douloureuse associée à une intervention chirurgicale chez un sujet éveillé conscient.

Dans ce travail dont le premier auteur est l’étudiant en thèse de neurosciences et chercheur à l’Inserm Esteban Munoz-Musat, les auteurs ont induit une surdité transitoire chez une femme en bonne santé, tout en disséquant les étapes cérébrales de sa perception auditive à l’aide de la technique de l’électroencéphalographie (EEG) à haute densité qui permet de suivre la dynamique du fonctionnement cérébral à l’échelle fine du millième de seconde.

Les chercheurs ont enregistré l’activité cérébrale de la volontaire en situation normale et en situation de surdité hypnotique.

Ils avaient formulé les trois prédictions suivantes qui dérivent des mécanismes cérébraux connus de la perception auditive (voir encadré) et de la théorie de l’espace de travail neuronal global conscient élaborée depuis 2001 par Stanislas Dehaene, Jean-Pierre Changeux et Lionel Naccache:
1 – Les premières étapes corticales de la perception d’un stimulus auditif devraient être préservées durant la surdité hypnotique ;

2 – La surdité hypnotique devrait être associée à une disparition totale de la P300 qui signe l’entrée de l’information auditive dans l’espace neuronal global conscient ;

3 – Ce blocage devrait être associé à un mécanisme inhibiteur déclenché volontairement par l’individu qui accepte de suivre la consigne d’induction hypnotique.

De manière remarquable, les analyses détaillées et approfondies de l’activité cérébrale de cette volontaire ont permis de confirmer ces trois prédictions, et ont également mis en lumière l’implication probable d’une région du lobe frontal connue pour son rôle inhibiteur : le cortex cingulaire antérieur.

L’équipe de recherche a ensuite pu proposer un scénario cérébral précis du phénomène d’induction hypnotique qui affecte spécifiquement les étapes de la prise de conscience tout en préservant les premières étapes inconscientes de la perception.

Ce travail original apporte une preuve de concept importante et va être prolongé sur un groupe plus important d’individus.

Outre leur importance pour les théories biologiques de la conscience et de la subjectivité, ces résultats ouvrent également des perspectives thérapeutiques non seulement dans le champ de l’hypnose médicale, mais également dans le champ voisin des troubles neurologiques fonctionnels qui sont très fréquents (près de 20 % des urgences neurologiques), et dans lesquels les patients souffrent de symptômes invalidants.

Ces symptômes sont souvent sensibles à l’induction hypnotique, et semblent partager avec l’hypnose plusieurs facteurs clés.
Résumé de la physiologie de la perception auditive

La signification et la portée de ces résultats nécessite le rappel suivant : la perception auditive d’un stimulus extérieur débute dans l’oreille interne où les variations de pression de l’air induites par ce son sont converties en impulsions électriques, puis se poursuit dans les différents relais neuronaux des voies auditives avant de gagner le cortex auditif vers 15 millièmes de seconde. A partir de cette entrée en scène du cortex, la perception auditive enchaîne trois étapes sérielles principales que l’on peut identifier à l’aide des outils de neuro-imagerie fonctionnelle tel que l’EEG.

Premièrement, les régions auditives dites primaires construisent activement une carte mentale des caractéristiques acoustiques du son perçu. Cette première étape est identifiable notamment par une onde cérébrale (l’onde P1 qui survient moins de 100 millièmes de seconde après le son). Puis des régions auditives primaires et secondaires qui calculent en temps réel les régularités statistiques de la scène auditive à l’échelle de la seconde écoulée, – et qui anticipent donc quels devraient être les sons suivants -, détectent à quel point ce stimulus transgresse leurs prédictions.

Cette deuxième étape est identifiable par une onde cérébrale découverte vers la fin des années 1970 : la MMN (MisMatch Negativity) ou négativité de discordance (vers 120 et 200 millièmes de seconde). Enfin, vers 250-300 millièmes de secondes après le son, la représentation neuronale du stimulus auditif gagne un vaste réseau cérébral qui s’étend entre les régions antérieures (préfrontales) et postérieures (pariétales) du cerveau.

Cette troisième étape est identifiable par l’onde P300. Fait crucial, alors que les deux premières étapes corticales de la perception auditives opèrent de manière inconsciente, la P300 est la signature de la prise de conscience subjective de ce son qui devient alors rapportable à soi-même : « J’entends le son X ».

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L'épilepsie
Qu'est-ce que l’épilepsie?

L’épilepsie est un trouble neurologique qui provoque une décharge anormale de cellules nerveuses dans le cerveau, occasionnant une perturbation de ses fonctions normales. Elle entraîne des crises dont la fréquence et la durée varient selon les individus. Pour être considérée comme épileptique, une personne doit avoir des crises répétées, ou en avoir subi au moins deux. Une crise «accidentelle» unique peut en effet survenir dans des circonstances exceptionnelles et ne jamais se reproduire.
On estime que 0,5% de la population est épileptique. Quelque 50 millions de personnes en souffrent dont 80% se trouvent dans les pays en voie de développement, selon l’Organisation mondiale de la santé (OMS). L'épilepsie peut frapper les deux sexes, à tout âge, mais elle survient le plus souvent durant la petite enfance, l'enfance, l'adolescence et la vieillesse. En réalité, jusqu'à 5% de la population mondiale peut avoir une crise unique à un moment donné de sa vie.
L'épilepsie n'est pas une maladie héréditaire normalement. Chez un petit nombre de patients, il existe toutefois une prédisposition génétique. Dans ce cas, la pathologie ne s'exprimera qu'en présence d'un certain nombre de conditions supplémentaires.
En savoir plus

Quels sont les symptômes?
L’épilepsie provoque des crises brèves et soudaines dont la fréquence et la durée varient d'une personne à l'autre. Certaines personnes éprouvent une sensation annonciatrice, une sorte d'aura. Cela peut les aider à prévenir les chutes ou des blessures en s'asseyant ou en s'allongeant avant que la crise ne survienne.
Le ou la patient-e présente en général les symptômes suivants:
*         Pertes de connaissance, malaise, syncope, chute
*         Crise convulsive
*         Absence
*         Trouble neurologique bref et stéréotypé
*         Confusion aiguë
Quelles sont les mesures diagnostiques?
Il existe différents moyens de diagnostiquer une épilepsie:
*         L’examen clinique
*         Les méthodes électrophysiologiques
    *         L'électroencéphalogramme (EEG)
    *         L'enregistrement EEG couplé à la vidéo
    *         Les potentiels évoqués (PE)
    *         La stéréo-encéphalographie
    *         L'implantation d'électrodes sous le crâne
*         Les méthodes radiologiques
*         L'imagerie sert à rechercher une cause à la maladie. S'il faut opérer, elle permet de planifier la chirurgie. Elle comprend à la fois des techniques morphologiques (CT-scan, IRM) et des techniques fonctionnelles (IRM-f, TEMP, TEP).
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Comment se déroule le traitement?
L'Unité d’épileptologie / sommeil du Service de neurologie du CHUV suit environ 500 patient-e-s chaque année qui vivent avec une épilepsie. Il n’est toutefois pas toujours nécessaire de traiter une crise d’épilepsie. Celle-ci peut être causée par un phénomène unique qui n’entraînera pas de récidive. Mais lorsqu'un traitement s'impose, il comporte un ou plusieurs médicaments anticonvulsivants, qui servent à stopper la crise. Pris régulièrement, ces médicaments permettent de contrôler 75 à 80% des épilepsies de façon satisfaisante. Si la maladie résiste au traitement, le ou la patient-e doit parfois se contenter d’un compromis entre les effets secondaires des médicaments et la réduction du nombre de crises.

Dans les cas d'épilepsie grave, on peut envisager un traitement neurochirurgical. Plusieurs critères permettent de juger s'il s'agit de la meilleure solution:
*         La résistance aux médicaments prouvée du ou de la patient-e
*         L’impact fonctionnel, lié à la fréquence et à la sévérité des crises
*         Les conséquences des crises sur le développement psychomoteur et social (chez l’enfant).
Liens
*         Service de neurologie
*         Epi-Suisse, Association suisse de l'épilepsie
*         Ligue suisse contre l'épilepsie (LScE)
*         Fondation Eclipse


Service de neurochirurgie
CHUV
Rue du Bugnon 46
CH-1011 Lausanne
Consultations: +41 21 314 22 05

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Diabète : nouvelles avancées de la recherche grâce à l’étude du mécanisme de satiété

02 AOÛT 2021 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE) | NEUROSCIENCES, SCIENCES COGNITIVES, NEUROLOGIE, PSYCHIATRIE

Le marquage violet montre les « tanycytes », qui forment la porte cellulaire du cerveau à la leptine, tandis que, en jaune, on observe les neurones stimulant l’appétit et en bleu les neurones supprimant l’appétit. Ces deux types de neurones sont les cibles de la leptine; les premiers vont être inhibés et les deuxièmes activés par le signal « coupe-faim » de cette hormone. © Vincent Prévot

 
Le diabète, qui correspond à un excès durable de la concentration de glucose dans le sang, peut entraîner des complications de santé à long terme. Dans 90% des cas, il s’agit de diabète de type 2 (DT2). Les patients qui en sont atteints sont généralement obèses ou en surpoids, et les facteurs de risque de déclenchement de la maladie incluent la sédentarité ainsi qu’une alimentation déséquilibrée. Pour mieux comprendre la pathologie, une équipe de chercheurs de l’Inserm, d’Université de Lille et du CHU de Lille au sein du laboratoire Lille Neuroscience et Cognition[1] étudie depuis plusieurs années le rôle de la leptine, une hormone impliquée dans le contrôle de l’appétit, qui transmet au cerveau le signal de satiété. Dans une nouvelle étude publiée dans la revue Nature Metabolism, en plus d’approfondir les connaissances scientifiques sur le mécanisme de satiété, les chercheurs sont parvenus à reproduire chez la souris un nouveau modèle de diabète utile et pertinent pour faire avancer la recherche sur la maladie.

La leptine (« hormone de la satiété » ou « hormone coupe faim ») est une hormone sécrétée par le tissu adipeux, proportionnellement aux réserves de graisses dans l’organisme, qui régule l’appétit en contrôlant la sensation de satiété.  Elle est transportée vers le cerveau par des cellules appelées tanycytes, dans lesquelles elle entre en s’arrimant à des récepteurs appelés LepR. Les tanycytes sont donc la porte d’entrée de la leptine vers le cerveau, aidant cette hormone à franchir la barrière hémato-encéphalique et à délivrer aux neurones l’information de satiété.

De précédentes recherches ont révélé que le transport de la leptine est altéré chez les sujets obèses et en surpoids, expliquant en partie des dysfonctionnements dans la régulation de l’appétit, puisque l’information de satiété parvient plus difficilement à atteindre le cerveau. Dans leur nouvelle étude, les chercheurs se sont intéressés de plus près à ce transport de la leptine jusqu’au cerveau, et plus précisément au rôle des récepteurs LepR.


Le rôle clé des récepteurs de l’hormone de la satiété dans la gestion du glucose

Dans des modèles de souris, les chercheurs ont retiré le récepteur LepR situé à la surface des tanycytes. Au bout de trois mois, les souris ont enregistré une forte augmentation de leur masse grasse (multipliée par deux sur la période) ainsi qu’une perte de masse musculaire (diminuée de plus de la moitié). La prise de poids totale n’a été qu’assez modérée. Les scientifiques ont par ailleurs mesuré régulièrement la glycémie des animaux après injection de glucose.

Ils ont constaté que pour maintenir une glycémie normale (entre 0.70 et 1.10 g/L), les souris ont sécrété davantage d’insuline au cours des quatre premières semaines de l’expérience. Trois mois après le retrait du récepteur, leur capacité de sécrétion d’insuline par le pancréas semblait épuisée.

Le fait de retirer les récepteurs LepR et d’altérer le transport de la leptine vers le cerveau a donc conduit les souris à développer dans un premier temps un état pré diabétique. Celui-ci survient lorsque l’organisme libère de l’insuline en plus grande quantité que d’accoutumée pour contrôler la glycémie. Puis, à plus long terme, les souris deviennent incapables de sécréter de l’insuline et donc de contrôler la quantité de glucose présente dans le sang. Ces données suggèrent ainsi qu’un transport altéré de la leptine vers le cerveau, via les récepteurs LepR, est impliqué dans le développement du diabète de type 2.

Chez un animal/individu normal, la glycémie augmente légèrement après ingestion de glucose et redescend rapidement. En effet, pour retrouver des valeurs normales, le pancréas sécrète de l’insuline qui aide le glucose à pénétrer les cellules de l’organisme.
Chez l’animal privé du récepteur LepR à la porte d’entrée de la leptine dans le cerveau, la glycémie est anormalement élevée à jeun et à fortiori après ingestion du glucose. Le pancréas devient incapable de sécréter de l’insuline nécessaire à la pénétration du glucose dans l’organisme. La « surdité » du cerveau à l’information véhiculée par la leptine rend ainsi le pancréas non fonctionnel.

Dans la dernière partie de leurs travaux, les chercheurs ont procédé à la réintroduction de la leptine dans le cerveau et ont constaté une reprise immédiate de son action favorisant la fonction du pancréas et notamment sa capacité à sécréter de l’insuline pour réguler la glycémie. Les souris ont retrouvé rapidement un métabolisme en bonne santé.

Cette étude met donc en lumière le rôle du cerveau dans le diabète de type 2 et contribue par ailleurs à faire évoluer la recherche sur la maladie, qui n’était pas considérée jusqu’alors comme une maladie du système nerveux central.

« Nous montrons en effet d’une part que la perception de la leptine par le cerveau est indispensable pour la gestion de l’homéostasie énergétique[2] et de la glycémie. D’autre part, que le blocage du transport de la leptine vers le cerveau altère le bon fonctionnement des neurones qui contrôlent les sécrétions d’insuline du pancréas », conclut Vincent Prévot, directeur de recherche à l’Inserm, dernier auteur de l’étude.

Autre résultat intéressant de cette étude : en retirant le récepteur LepR à la porte d’entrée de la leptine dans le cerveau, le modèle animal obtenu présente les caractéristiques de ce qu’on appelle le « Diabète Est Asiatique » encore peu étudié par les chercheurs. Ce phénotype de diabète concerne principalement les populations de Corée et du Japon.
Alors que le « Diabète Occidental » est la plupart du temps associé à un surpoids marqué (IMC >25) ou à une obésité morbide (IMC >30) » cet autre phénotype de diabète de type 2 présentant souvent un léger surpoids, une augmentation de la graisse abdominale et une insuffisance en insuline liée à une défaillance de la sécrétion d’insuline par le pancréas.

Selon les chercheurs le développement de ce nouveau modèle animal permettra de faire avancer la recherche sur cette pathologie qui touche des millions de personnes.

L’équipe de recherche est parvenue dans un premier temps à décrire le mécanisme de passage de la leptine à travers cette porte cellulaire: les tanycytes (Figure ci-contre : cellules en jaune). Ces cellules capturent la leptine circulante à partir des vaisseaux sanguins qui, à cet endroit-là, ont la particularité de la laisser passer (étape 1). Lors de son parcours dans le tanycyte, la leptine capturée par le LepR active le récepteur à l’ « EGF » (ou EGFR) qui lui-même active une voie de signalisation “ERK” (étape 2) qui enclenche sa libération dans le liquide céphalorachidien (étape 3). La leptine active alors les zones cérébrales qui véhiculent son action anorexigène (‘coupe-faim ‘), mais aussi le contrôle du fonctionnement du pancréas (étape 4).

[1] Ce travail a été conduit en collaboration avec deux laboratoires de l’Institut Cochin et de l’Université de Strasbourg dans le cadre d’un projet financé par l’Agence Nationale de la Recherche et deux laboratoires Européens, l’un à l’Université de Lübeck en Allemagne et l’autre à l’Université de Saint Jacques de Compostelle en Espagne, dans le cadre d’un financement de la Communauté Européenne. Par ailleurs, le laboratoire Lille Neuroscience et Cognition est membre du LabEx EGID (European Genomic Institute for Diabetes), mais aussi de DISTALZ (Development of Innovative Strategies for a Transdisciplinary approach to ALZheimer’s disease).

[2] Stabilisation, réglage chez les organismes vivants, de certaines caractéristiques physiologiques (prise alimentaire, dépense énergétique etc.).

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Selon le sexe et l’âge, les cellules immunitaires du cerveau réagissent différemment à des perturbations du microbiote

21 DÉC 2017 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE) | BIOLOGIE CELLULAIRE, DÉVELOPPEMENT ET ÉVOLUTION

Une étude conjointe entre des chercheurs Inserm de l’IBENS (Institut de biologie de l’Ecole Normale Supérieure – Inserm/CNRS/ENS Paris) à Paris et des chercheurs du SIgN (Singapore Immunology Network, A*STAR) de Singapour montre un rôle inédit du microbiote sur des cellules immunitaires du cerveau dès le stade fœtal. Ces cellules immunitaires, les microglies, jouent un rôle clé dans le développement et le fonctionnement cérébral et sont différemment perturbées par des modifications du microbiote chez les souris mâles et femelles à différents stades de la vie. Les résultats de ces travaux sont publiés dans la revue Cell.

Les microglies sont des cellules immunitaires qui répondent à des traumatismes ou des signaux inflammatoires pour protéger le cerveau, agissant comme des senseurs capables de détecter de nombreux signaux environnementaux. Ces cellules immunitaires sont également impliquées dans différentes étapes du développement et du fonctionnement cérébral. Ainsi, des dysfonctionnements de ces cellules sont associés à un large spectre de pathologies humaines, allant des troubles neuro-développementaux jusqu’aux maladies neurodégénératives. Les microglies jouent donc un rôle crucial dans le fonctionnement normal et pathologique du cerveau, ce qui laisse suggérer qu’elles constituent une interface régulatrice entre les circuits cérébraux et l’environnement.

Pour tester cette hypothèse, Morgane Thion et Sonia Garel, chercheuses Inserm, et leurs collaborateurs, ont utilisé une approche multidisciplinaire sur des modèles de souris axéniques, qui n’ont pas de microbiote (ensemble des bactéries présentes dans l’organisme) et des modèles de souris adultes traitées avec un cocktail d’antibiotiques (qui détruisent de façon aigue le microbiote). En combinant analyses génomiques globales et études histologiques, les chercheurs ont montré que les microglies sont profondément affectées par un dysfonctionnement du microbiote, dès les stades prénataux et ce, en fonction du sexe de l’animal : les microglies appartenant à des mâles semblent affectées au stade prénatal alors que les microglies issues de femelles le sont à l’âge adulte. Ce surprenant dimorphisme sexuel fait écho au fait que l’occurrence de nombreuses pathologies neurodéveloppementales est plus élevée chez les hommes alors que les maladies auto-immunes sont plutôt prévalentes chez les femmes.

Si les mécanismes impliqués et les conséquences fonctionnelles restent à découvrir, cette étude révèle un rôle clé des microglies à l’interface entre environnement et cerveau et montre que les mâles et femelles auraient des susceptibilités différentes à des altérations du microbiote. Pour les auteurs, ces éléments mériteraient maintenant d’être pris en considération au niveau clinique et ce, dès les stades fœtaux.

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