Les cannabinoïdes exercent une influence forte à la fois sur le fonctionnement du cerveau et sur le comportement et l’activité. En se concentrant sur le rôle autre que récréatif des cannabinoïdes sur les fonctions cognitives supérieures, cette étude montre l’influence puissante du comportement et de l’activité sur ces mêmes fonctions. Des travaux menés ici sur la souris et publiés dans eLife qui suggèrent qu’une intervention purement comportementale peut réduire un déficit d’apprentissage.
Au départ, lorsque l'on pense aux cannabinoïdes, on pense plutôt à l'aspect récréatif, cependant ces molécules présentes naturellement dans notre cerveau sont bien nécessaires à différents processus intrinsèques : ainsi, l’absence de récepteurs cannabinoïdes induit à la fois des niveaux d'activité réduits et des déficits d'apprentissage et de mémoire, conclut cette équipe du Champalimaud Centre for the Unknown (Lisbonne). A contrario, une signalisation modifiée des cannabinoïdes, par exemple en raison de l'usage chronique de cannabis peut favoriser toute une gamme de déficiences.
Mais comment les cannabinoïdes et les comportements influencent-ils l'apprentissage ?
L’équipe explore la question au cours test d'apprentissage classique appelée « Eyeblink conditioning (EBC) ». Au cours de cette tâche de conditionnement des yeux, les sujets apprennent à associer l'apparition d'un stimulus sensoriel, par exemple un flash de lumière, à la sensation d'une bouffée d'air à l'œil. Une fois le conditionnement effectué, -ici la souris – ferme les yeux lorsque la lumière apparaît pour éviter la bouffée d’air. De précédentes études ont établi que cette forme d'apprentissage est exécutée dans une zone cérébrale appelée cervelet, et qu'elle était altérée par une modification de la signalisation des cannabinoïdes chez les humains et les souris.
Pour étudier le rôle des cannabinoïdes dans l'apprentissage, l'équipe a utilisé des souris mutantes dépourvues de récepteurs cannabinoïdes et qui présentaient donc une altération du conditionnement des yeux. Les différentes expériences réalisées montrent que la déficience d'apprentissage chez ces souris est directement liée à une modification du comportement et non à une modification de la plasticité neuronale ou dans les connexions entre les neurones, associée à la signalisation perturbée des cannabinoïdes.
L’état comportemental influe directement sur l’apprentissage : la signalisation perturbée des cannabinoïdes affaiblit les souris qui perdent en mobilité et réduisent leurs niveaux d'activité. « Nous nous sommes demandé si les souris mutantes n’apprenaient pas aussi bien simplement parce qu’elles n’étaient pas assez actives », rapporte l'équipe ;
- et lorsque les chercheurs ont placé les souris sur un tapis roulant motorisé qui entraine les souris mutantes à s’exercer autant que les souris normales, les résultats sont frappants : leur capacité d’apprentissage est complètement rétablie.
- d'autres comportements cérébelleux, la coordination locomotrice et l'apprentissage restent normaux chez les mutants cannabinoïdes. De plus, le conditionnement des yeux était totalement intact chez les souris dépourvues de récepteurs cannabinoïdes spécifiquement dans le cervelet.
- Pris ensemble ces résultats suggèrent qu'une signalisation des cannabinoïdes perturbée altère l'apprentissage en modifiant l'état comportemental, et non via des effets directs sur la plasticité neurale dans le cervelet.
Le comportement ou l’activité influencent profondément la fonction cérébrale
C’est finalement la conclusion de cette étude qui souligne la nécessité de considérer l'état comportemental ou l’activité comme un moyen puissant de surmonter un déficit d'apprentissage associé à une mutation génétique via une intervention purement comportementale.
Source: eLife Oct, 2020 doi: 10.7554/eLife.61821 Cannabinoids modulate associative cerebellar learning via alterations in behavioral state
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