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Découverte de la zone cérébrale qui éteint la douleur

Découverte de la zone cérébrale qui éteint la douleur
Source : Sciencesetavenir.fr
21/05/2020 10:20

Activés par l'anesthésie générale, des neurones peuvent inhiber les signaux de douleur venant de 16 zones cérébrales différentes, d'après une étude sur les souris. Une piste prometteuse pour tous les malades souffrant de douleurs chroniques.

Au cœur de notre cerveau, dans une zone contrôlant notamment la peur et la réponse au stress nommée l'amygdale, se trouve une zone capable de stopper la douleur. C'est ce que conclut une étude américaine publiée dans Nature Neuroscience et réalisée sur la souris. Cette zone vaudrait à l'anesthésie générale son effet analgésique, et serait impliquée dans l'effet placebo.

 

L'anesthésie générale joue directement sur la douleur

"Bien que l'anesthésie générale soit bien connue pour induire une perte de conscience, on suppose souvent que l'analgésie est une conséquence du cerveau inconscient qui ne peut pas percevoir la douleur." Ce raisonnement introduisant la publication ne peut cependant pas tenir, en raison des nombreux cas de patients conscients, tenant des conversations avec des chirurgiens sans pour autant ressentir de douleur, expliquent les auteurs. D'ailleurs, la kétamine administre à faible dose peut empêcher la douleur sans entraîner de perte de conscience. L'effet analgésique serait donc indépendant de la conscience. Les scientifiques ont alors pensé que les médicament anesthésiques à faible dose bloquaient la transmission du signal de la douleur lors de sa remontée vers le cerveau par la moelle épinière. Là encore ce n'était pas possible, puisque les patients avaient encore des sensations hors douleur. "Ces observations suggèrent que l'analgésie par faible dose d'anesthésique pourrait agir en amont de la moelle épinière de façon à dissocier la perception de la douleur de la détection de stimuli sensoriels nocifs", en déduisent les auteurs. "L'effet placebo serait dû à un endroit central capable de soulager la douleur", commente dans un communiqué Fan Wang, neurobiologiste et auteur principal de ces travaux. "La question est de savoir où se trouve dans le cerveau ce centre qui peut éteindre la douleur."

 

L'anesthésie générale active une zone très précise du cerveau

Les chercheurs ont commencé par administrer un anesthésique, la kétamine, aux souris, afin de regarder quels neurones la substance avait activés. Ils découvrent une population de neurones situés dans l'amygdale centrale, dont on sait qu'il contient des types de neurones moléculairement et fonctionnellement hétérogènes. Ils nomment ces neurones CeA-GA (pour Central Amygdala – General Anaesthesia). "Cette observation a d'abord été une surprise, car il est bien connu que la CeA est activée par des stimuli douloureux et qu'elle joue un rôle important dans le traitement de la peur et de la douleur", commentent les auteurs.

Les chercheurs injectent alors aux souris un produit permettant de marquer les neurones actifs, et fixent sur leur tête un microscope à fluorescence miniature ou Miniscope, une technologie elle aussi issue de l'équipe de Fan Wang en 2018 et aujourd'hui utilisée par des centaines de laboratoires dans le monde. Elle permet d'enregistrer l'activité cérébrale des souris vivantes et libres, là où les microscopes à fluorescence classiques sont statiques. Cette technique utilise la microscopie dite "à 1 photon", c’est-à-dire qu'elle envoie un photon qui traverse l'épaisseur de l'échantillon (ici la tête, et donc le cerveau, de la souris). Le marqueur renvoie un signal en retour, capté par le microscope.

 

Grâce à cette technique et après une nouvelle administration d'anesthésiants aux souris, l'équipe découvre ainsi que les CeA-GA étaient connectés à de nombreuses zones différentes du cerveau, "ce qui a été une surprise", a déclaré Wang. Ils ont découvert qu'au moins 16 centres cérébraux connus pour traiter les aspects sensoriels ou émotionnels de la douleur recevaient un signal inhibiteur des neurones CeA-GA.

Un centre nerveux qui inactive instantanément la douleur

L'équipe a alors inactivé puis réactivé cette zone chez les souris par optogénétique, une technique qui consiste en la modification génétique de cellules spécifiques (ici les neurones CeG-GA) pour les rendre sensibles à la lumière. Une petite fibre optique émettant de la lumière (bleue, souvent) permet alors d'activer ou inactiver la zone. Lorsque les neurones CeG-GA étaient activés par la lumière, les souris ne ressentaient plus aucune douleur, malgré le produit douloureux qui leur avait été injecté ! "C'est tellement drastique", a déclaré Wang. "Elles arrêtent instantanément de se lécher et de se frotter." En revanche, quand ces neurones sont inactivées, les souris ont mal, et la kétamine ne fonctionne plus.

 

Bien que les souris aient une amygdale centrale relativement plus grande que les humains, les chercheurs estiment qu'ils n'avaient aucune raison de penser que notre système de contrôle de la douleur est différent. "À l'heure actuelle, nous ne savons pas comment les anesthésiques généraux induisent une activation transitoire ou soutenue des neurones CeAGA", ni si "l'activation persistante des neurones CeAGA sera non addictive", observent les auteurs. Néanmoins, de futures molécules capables de réguler ce centre nerveux permettrait notamment de soulager la douleur chronique. Beaucoup de régions sont en effet impliquées dans la douleur, et il faudrait toutes les éteindre pour soulager. "Alors que ce seul centre peut éteindre la douleur par lui-même," pointe Fan Wang. Les chercheurs espèrent à présent trouver le gène d'un récepteur de surface cellulaire rare ou unique parmi ces cellules spécialisées qui permettrait à un médicament très spécifique d'activer ces neurones et de soulager la douleur. Il sera également intéressant de tester, à l'avenir, si le CeAGA est impliqué dans l'analgésie par placebo, suggèrent-ils.

 

Au cœur de notre cerveau, dans une zone contrôlant notamment la peur et la réponse au stress nommée l'amygdale, se trouve une zone capable de stopper la douleur. C'est ce que conclut une étude américaine publiée dans Nature Neuroscience et réalisée sur la souris. Cette zone vaudrait à l'anesthésie générale son effet analgésique, et serait impliquée dans l'effet placebo.

L'anesthésie générale joue directement sur la douleur

"Bien que l'anesthésie générale soit bien connue pour induire une perte de conscience, on suppose souvent que l'analgésie est une conséquence du cerveau inconscient qui ne peut pas percevoir la douleur." Ce raisonnement introduisant la publication ne peut cependant pas tenir, en raison des nombreux cas de patients conscients, tenant des conversations avec des chirurgiens sans pour autant ressentir de douleur, expliquent les auteurs. D'ailleurs, la kétamine administre à faible dose peut empêcher la douleur sans entraîner de perte de conscience. L'effet analgésique serait donc indépendant de la conscience. Les scientifiques ont alors pensé que les médicament anesthésiques à faible dose bloquaient la transmission du signal de la douleur lors de sa remontée vers le cerveau par la moelle épinière. Là encore ce n'était pas possible, puisque les patients avaient encore des sensations hors douleur. "Ces observations suggèrent que l'analgésie par faible dose d'anesthésique pourrait agir en amont de la moelle épinière de façon à dissocier la perception de la douleur de la détection de stimuli sensoriels nocifs", en déduisent les auteurs. "L'effet placebo serait dû à un endroit central capable de soulager la douleur", commente dans un communiqué Fan Wang, neurobiologiste et auteur principal de ces travaux. "La question est de savoir où se trouve dans le cerveau ce centre qui peut éteindre la douleur."

L'anesthésie générale active une zone très précise du cerveau

Les chercheurs ont commencé par administrer un anesthésique, la kétamine, aux souris, afin de regarder quels neurones la substance avait activés. Ils découvrent une population de neurones situés dans l'amygdale centrale, dont on sait qu'il contient des types de neurones moléculairement et fonctionnellement hétérogènes. Ils nomment ces neurones CeA-GA (pour Central Amygdala – General Anaesthesia). "Cette observation a d'abord été une surprise, car il est bien connu que la CeA est activée par des stimuli douloureux et qu'elle joue un rôle important dans le traitement de la peur et de la douleur", commentent les auteurs.

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