Pour la première fois, les chercheurs démontrent chez un animal comment la consommation intensive d’alcool entraîne des problèmes de comportement à long terme en endommageant les circuits cérébraux critiques pour la prise de décision.
Les rats exposés à des quantités élevées d’alcool ont montré une mauvaise prise de décision au cours d’une tâche complexe, même après une période de retrait d’un mois. Les zones clés de leur cerveau avaient subi des changements fonctionnels spectaculaires par rapport aux rats sains.
Les résultats, publiés dans Avancées scientifiquesFournissez une nouvelle explication des effets à long terme de l’alcool sur la cognition.
« Nous avons maintenant un nouveau modèle pour les changements cognitifs malheureux que les humains atteints de troubles de la consommation d’alcool montrent », a déclaré l’auteur Patricia Janak, un neuroscientifique de l’Université Johns Hopkins qui étudie la biologie de la dépendance.
« Nous savons que les humains qui sont dépendants de l’alcool peuvent montrer des déficits dans l’apprentissage et la prise de décision qui peuvent contribuer à leurs mauvaises décisions liées à la consommation d’alcool. Nous avions besoin d’un modèle animal pour mieux comprendre comment l’abus chronique d’alcool affecte le cerveau. Savoir ce qui se passe dans le cerveau d’un animal lorsqu’il a ces difficultés décisionnelles nous dira ce qui se passe chez l’homme. »
Dans des expériences menées par le premier auteur Yifeng Cheng, un chercheur dans le laboratoire de Janak qui étudie les effets de l’alcool sur le cerveau, les rats ont reçu une très forte exposition à l’alcool pendant un mois. Puis, après une période de retrait de près de trois mois, les rats ont reçu un test de prise de décision basé sur la récompense avec un groupe témoin de rats qui n’avaient pas été exposés à l’alcool.
Pour obtenir une récompense, les rats ont reçu le choix de deux leviers. Appuyer sur un levier a conduit à une probabilité de récompense plus élevée que de presser l’autre levier. Les rats apprennent facilement quel levier se traduit par le plus de récompense, donc les chercheurs ont compliqué les choses à toutes les quelques minutes de commutation quel levier avait la probabilité de récompense la plus élevée. Pour obtenir le plus de récompense, un rat devrait changer rapidement son comportement à chaque fois qu’il découvre que la probabilité de récompense a changé.
C’était une tâche difficile qui nécessitait de la mémoire et de la stratégie. Les rats exposés à l’alcool ont permis de se comporter considérablement.
Les expériences précédentes chez les animaux n’étaient pas comparables aux humains souffrant de troubles de la consommation d’alcool car les animaux n’ont pas démontré de déficits dans la prise de décision rapide. L’équipe pense que c’est parce que les tâches dans des expériences antérieures étaient trop faciles.
« Notre expérience a été assez difficile et les rats exposés à l’alcool ne pouvaient tout simplement pas le faire », a déclaré Janak. « Lorsque la bonne réponse changeait constamment, les rats témoins ont pris les meilleures décisions plus rapidement. Ils étaient plus stratégiques. Et lorsque nous avons regardé leur cerveau, les signaux neuronaux liés à la décision des rats témoins étaient plus forts. »
L’équipe a lié les difficultés comportementales aux transformations fonctionnelles spectaculaires dans le striatum dorsomédial, une partie du cerveau critique pour la prise de décision. L’alcool avait endommagé les circuits neuronaux, ce qui a fait traiter moins efficacement les rats exposés à l’alcool.
Une surprise a été la durée de la dépendance à l’alcool altère la cognition et la fonction neuronale, même après le retrait.
« Cela peut nous donner un aperçu des raisons pour lesquelles les taux de rechute pour les personnes accro à l’alcool sont si élevés », a déclaré Janak. « Les déficits neuronaux induits par l’alcool peuvent contribuer à des décisions à boire même après être allés en cure de désintoxication. Nous pouvons clairement démontrer que ces déficits peuvent être durables. »
L’équipe n’a trouvé que les déficiences comportementales et neuronales que chez les rats mâles. L’équipe ne croit pas que cela suggère que les rats féminins soient à l’abri des effets de l’alcool, mais qu’il pourrait y avoir des sensibilités liées au sexe dans les effets à long terme de l’alcool sur la fonction cérébrale.
Les chercheurs espèrent ensuite explorer comment l’alcoolisme affecte d’autres domaines du cerveau qui interagissent avec le striatum dorsomédial et ce qui pourrait provoquer les différences entre les hommes et les femmes.
Les auteurs supplémentaires incluent Robin Magnard, boursier postdoctoral chez Johns Hopkins; Angela J. Langdon des National Institutes of Health; et Daeyeol Lee, un professeur distingué de Bloomberg de neurosciences et de sciences psychologiques et cérébrales à Johns Hopkins.
