Comment les molécules du cerveau du poisson zèbre indiquent qu’il est temps d’arrêter le combat

Deux neuroscientifiques de RIKEN ont découvert un interrupteur moléculaire dans le cerveau du poisson zèbre qui empêche un poisson de se battre contre un autre poisson zèbre. Cette découverte pourrait faire la lumière sur divers troubles de l’humeur chez l’homme.

Comme beaucoup d’animaux, deux poissons zèbres mâles placés près l’un de l’autre vont commencer à se battre. Ils tourneront en rond et se mordront jusqu’à ce que finalement l’un d’eux acquiesce et présente un comportement de perdant, comme s’enfuir.

Il est essentiel de savoir quand se retirer d’un combat, car continuer au-delà d’un certain point risque de provoquer des blessures graves, voire la mort. Les chercheurs souhaitent découvrir ce qui se passe dans le cerveau des poissons en train de perdre pour induire ce comportement, à la fois parce que de nombreux animaux présentent un comportement similaire et parce que cela pourrait aider à mettre en lumière les troubles de l’humeur chez les personnes, tels que le retrait social et l’anxiété sociale.

Auparavant, une équipe dirigée par Hitoshi Okamoto du RIKEN Center for Brain Science (CBS) avait découvert qu’une structure cérébrale profonde connue sous le nom d’habenula contient deux circuits neuronaux qui jouent un rôle clé pour déterminer si un combat est gagné ou perdu. Mais l’activation moléculaire de ces circuits n’était pas connue.

Maintenant, Okamoto et Masae Kinoshita, également à CBS, ont découvert un mécanisme moléculaire dans le cerveau du poisson zèbre en train de perdre qui est probablement à l’origine du changement de comportement. La recherche est publiée dans la revue Biologie actuelle.

Okamoto et Kinoshita ont placé deux poissons zèbres dans un aquarium et leur ont permis de se battre. Ils ont ensuite tranché le cerveau du gagnant et du perdant et les ont examinés au microscope. Les chercheurs ont découvert que chez les perdants, le neurotransmetteur acétylcholine provoque le déplacement du récepteur du glutamate, un autre neurotransmetteur, de l’intérieur vers la surface de la membrane postsynaptique des neurones du noyau interpédonculaire, cible des deux circuits neuronaux de l’habenula. Ce transfert du récepteur du glutamate ne s’est pas produit chez les gagnants.

Les implications de cette découverte s’étendent bien au-delà des poissons. “Ce circuit allant de l’habenula au noyau interpédonculaire existe chez tous les vertébrés”, explique Okamoto. “Je suis donc convaincu qu’il joue un rôle similaire chez d’autres animaux.”

En particulier, cela peut être pertinent pour les troubles de l’humeur chez les personnes. “De nombreuses recherches impliquent l’habenula dans la dépression sévère, mais la partie de l’habenula connectée au noyau interpédonculaire n’a pas été beaucoup étudiée”, explique Okamoto. “Je suis sûr que ce circuit est probablement impliqué dans des conditions telles que le retrait social.”

Le duo prévoit de continuer à explorer les rôles des circuits gagnants et perdants. “Notre objectif ultime est d’identifier les véritables rôles de ces deux circuits”, explique Okamoto. “Notre hypothèse actuelle est que le circuit gagnant amène les poissons à se concentrer sur leur état interne, tandis que le circuit perdant amène les poissons à se tourner vers le monde extérieur. Nous menons actuellement des expériences pour tester cette hypothèse.”