La dopamine semble vivre un moment dans l’air du temps. Vous en avez peut-être entendu parler dans les actualités, vu des publications virales sur les réseaux sociaux sur le « piratage de la dopamine » ou écouté des podcasts sur la façon dont vous pouvez exploiter l’action de cette molécule dans votre cerveau pour améliorer votre humeur et votre productivité. Mais des recherches récentes en neurosciences suggèrent que les stratégies populaires pour contrôler la dopamine reposent sur une vision trop étroite de son fonctionnement.
La dopamine est l’un des neurotransmetteurs du cerveau : de petites molécules qui agissent comme messagers entre les neurones. Il est connu pour son rôle dans le suivi de votre réponse aux récompenses telles que la nourriture, le sexe, l’argent ou dans la réponse correcte à une question. Il existe de nombreux types de neurones dopaminergiques dans la partie supérieure du tronc cérébral qui produisent et libèrent de la dopamine dans tout le cerveau. La question de savoir si le type de neurone affecte la fonction de la dopamine qu’il produit reste une question ouverte.
Des recherches récemment publiées font état d’un lien entre le type de neurone et la fonction dopaminergique, et un type de neurone dopaminergique a une fonction inattendue qui changera probablement la façon dont les scientifiques, les médecins et le public comprennent ce neurotransmetteur.
Feu des neurones dopaminergiques
La dopamine est connue pour le rôle qu’elle joue dans le traitement des récompenses, une idée vieille d’au moins 50 ans. Les neurones dopaminergiques surveillent la différence entre les récompenses que vous pensiez obtenir pour certains comportements et celles que vous avez réellement obtenues. Les neuroscientifiques appellent cette différence une erreur de prédiction des récompenses.
Si vous dînez dans un restaurant qui vient d’ouvrir et qui ne semble probablement rien de spécial, il y a des erreurs dans la prédiction des récompenses. Si votre repas est très bon, cela entraînera une erreur de prédiction de récompense positive et vous reviendrez probablement commander le même repas à l’avenir. À chaque fois que vous revenez, l’erreur de prédiction de la récompense diminue jusqu’à atteindre zéro lorsque vous vous attendez pleinement à un délicieux dîner. Mais si votre premier repas a été horrible, cela entraînera une erreur de prédiction de récompense négative et vous ne retournerez probablement pas au restaurant.
Les neurones dopaminergiques communiquent au cerveau les erreurs de prédiction des récompenses par le biais de leurs taux de déclenchement et de leurs schémas de libération de dopamine, que le cerveau utilise pour apprendre. Ils tirent de deux manières.
Le déclenchement phasique fait référence à des rafales rapides qui provoquent un pic à court terme de dopamine. Cela se produit lorsque vous recevez une récompense inattendue ou plus de récompenses que prévu, par exemple si votre serveur vous offre un dessert gratuit ou met une jolie note et un visage souriant sur votre chèque. Le déclenchement phasique code les erreurs de prédiction des récompenses.
En revanche, la décharge tonique décrit l’activité lente et régulière de ces neurones lorsqu’il n’y a pas de surprises ; il s’agit d’une activité de fond alternant avec des sursauts de phase. Le tir phasique est comme les sommets des montagnes, et le tir tonique est la vallée entre les sommets.
Fonctions dopaminergiques
Le suivi des informations utilisées pour générer des erreurs de prédiction des récompenses n’est pas la seule chose que fait la dopamine. J’ai suivi avec intérêt toutes les autres voies de la dopamine à travers mes propres recherches sur les zones du cerveau où se trouvent les neurones dopaminergiques chez l’homme.
Il y a une quinzaine d’années, des rapports ont révélé que les neurones dopaminergiques réagissaient à des événements aversifs – pensez à un bref inconfort comme une bouffée d’air contre votre œil, un léger choc électrique ou une perte d’argent – ce que les scientifiques pensaient que la dopamine ne faisait pas. Ces études ont montré que certains neurones dopaminergiques réagissent uniquement aux récompenses, tandis que d’autres répondent à la fois aux récompenses et aux expériences négatives, ce qui conduit à l’hypothèse qu’il pourrait y avoir plus d’un système dopaminergique dans le cerveau.
Ces études furent bientôt suivies par des expériences montrant qu’il existe plus d’un type de neurone dopaminergique. Jusqu’à présent, les chercheurs ont identifié sept types différents de neurones dopaminergiques en examinant leurs profils génétiques.
Une étude publiée en août 2023 a été la première à analyser la fonction dopaminergique en fonction du sous-type de neurone. Les chercheurs du Dombeck Lab de l’Université Northwestern ont examiné trois types de neurones dopaminergiques et ont découvert que deux d’entre eux suivaient les récompenses et les événements aversifs, tandis que le troisième enregistrait les mouvements, par exemple lorsque les souris qu’ils étudiaient commençaient à courir plus vite.
Libération de dopamine
La couverture médiatique récente du contrôle des effets de la dopamine repose uniquement sur le type de libération qui ressemble à des pics et des vallées. Lorsque les neurones dopaminergiques se déclenchent par explosions phasiques, comme c’est le cas pour indiquer des erreurs de prédiction de récompense, la dopamine est libérée par le cerveau. Ces pics de dopamine se produisent très rapidement car les neurones dopaminergiques peuvent se déclencher plusieurs fois en moins d’une seconde.
Il existe une autre manière dont la libération de dopamine se produit : parfois, elle augmente lentement jusqu’à ce que la récompense souhaitée soit obtenue. Les chercheurs ont découvert ce motif de pente il y a dix ans dans une partie du cerveau appelée striatum. La pente de la rampe de dopamine indique la valeur d’une récompense et les efforts nécessaires pour l’obtenir. En d’autres termes, il code la motivation.
L’exemple du restaurant peut également illustrer ce qui se produit lorsque la libération de dopamine se produit de manière croissante. Lorsque vous commandez un repas dont vous savez qu’il sera excellent et que vous attendez qu’il arrive, vos niveaux de dopamine augmentent régulièrement. Ils atteignent un crescendo lorsque le serveur amène le plat à table et que vous mordez à pleines dents dès la première bouchée.
La manière dont se produisent les ravages de la dopamine est encore incertaine, mais on pense que ce type de libération est à la base de la poursuite d’un objectif et de l’apprentissage. Les recherches futures sur l’augmentation de la dopamine influenceront la façon dont les scientifiques comprennent la motivation et, à terme, amélioreront les conseils sur la manière de pirater de manière optimale la dopamine.
Dopamine(s) dans la maladie et la neurodiversité
Bien que la dopamine soit connue pour son implication dans la toxicomanie, les maladies neurodégénératives et les troubles neurodéveloppementaux tels que le TDAH, des recherches récentes suggèrent que la façon dont les scientifiques comprennent son implication pourrait bientôt nécessiter une mise à jour. Sur les sept sous-types de neurones dopaminergiques connus à ce jour, les chercheurs n’en ont caractérisé que trois.
Certains éléments indiquent déjà que la découverte de la diversité dopaminergique actualise les connaissances scientifiques sur les maladies. Les chercheurs de l’article récent identifiant la relation entre le type de neurone dopaminergique et sa fonction soulignent que les neurones dopaminergiques orientés vers le mouvement sont connus pour être parmi les plus touchés par la maladie de Parkinson, tandis que deux autres types ne le sont pas. Cette différence pourrait conduire à des options de traitement plus ciblées.
Les recherches en cours visant à démêler la diversité dopaminergique continueront probablement à changer et à améliorer notre compréhension des maladies et de la neurodiversité.
Cet article est republié à partir de The Conversation, un site d’information indépendant à but non lucratif dédié au partage d’idées d’experts universitaires. The Conversation est une information fiable provenant d’experts et d’une organisation indépendante à but non lucratif. Essayez nos newsletters gratuites.
Il a été écrit par : Kimberlee D’Ardenne, Université de l’État d’Arizona.
En savoir plus:
Kimberlee D’Ardenne reçoit actuellement un financement des National Institutes of Health (R21-MH130924-01) et a reçu d’autres financements dans le passé des National Institutes of Health et de la National Science Foundation. Elle est également membre de la National Association of Science Writers et du comité de rédaction des sciences de la vie.