PMC

Au cours des quelque 30 dernières années, la communauté des neurosciences a fait des progrès considérables dans sa compréhension de la petite région du lobe temporal nommée pour sa forme particulière en amande, l’amygdale. Cette région fournit désormais l’un des meilleurs exemples de la manière dont les circuits neuronaux contrôlent des comportements spécifiques. En termes de compréhension approfondie de ses connexions afférentes et efférentes, du rôle des signaux entrants dans la modulation du comportement lié aux émotions et des résultats fonctionnels et anatomiques de ses modèles de projection, la compréhension détaillée de l’amygdale est inégalée. L’examen de ces fonctions a permis de réaliser de grands progrès dans la dissection des circuits neuronaux de la régulation des émotions. L’amygdale est impliquée dans de nombreux processus, y compris le comportement appétitif (comme l’affiliation, le sexe et l’abus de drogues), mais son rôle en tant que partie intégrante du circuit de la peur est peut-être le mieux décrit. Des travaux récents dans deux manuscrits dans ce numéro de Biological Psychiatry, ajoutent à notre compréhension de l’ampleur de la fonction amygdale, et en particulier, comment le stress chronique peut affecter le traitement amygdalien, et inversement comment les comportements défensifs médiés par l’amygdale peuvent aider à se protéger contre le stress.

L’amygdale est composée d’au moins 13 sous-noyaux différents, dont les plus clairement définis sont le noyau central (CeA), le noyau basal (BA) et le noyau latéral (LA) (voir figure). Le CeA régule de nombreux aspects de la réaction de peur, notamment la régulation de la libération de cortisol par le noyau paraventriculaire de l’hypothalamus, l’augmentation de la réaction de sursaut par le mésencéphale et la modulation du système nerveux autonome par l’hypothalamus latéral. Les lésions de la CeA éliminent les réponses conditionnées par la peur, comme le sursaut induit par la peur et le gel chez les rongeurs. La CeA peut donc être considérée comme la principale région de sortie ou région effectrice. L’AL et l’AB sont impliqués dans l’apprentissage ou le traitement associatif au sein de l’amygdale. En particulier, la LA reçoit des projections des zones auditives et visuelles, et on pense qu’elle est le principal lieu d’association entre des stimuli conditionnés (CS) précédemment neutres et des stimuli non conditionnés (US) aversifs, par exemple un choc ou un traumatisme, ce qui entraîne l’acquisition d’une peur conditionnée. La BA reçoit certaines voies directes de CS et US, mais elle est également une zone cible pour le traitement ultérieur des informations provenant de la LA avant d’envoyer les informations CS-US à la CeA.

Des études ont également révélé que l’amygdale module la réponse à la peur chez les humains. On a constaté que les stimuli effrayants, y compris les visages effrayants, les images induisant la peur et les indices conditionnés par la peur, activent l’amygdale dans plusieurs études d’imagerie cérébrale utilisant la tomographie par émission de positons (TEP) et l’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) . Dans une revue récente de 55 études d’imagerie sur la neuroanatomie fonctionnelle de l’émotion, 25 études ont trouvé une activation de l’amygdale à des stimuli de peur et 4 études ont trouvé une activation à des stimuli positifs . Pour compléter les travaux d’imagerie, il a été démontré que les patients ayant subi une lobectomie temporale et ayant perdu leur amygdale présentaient une altération du sursaut conditionné par la peur. Ensemble, ces résultats indiquent que l’amygdale joue un rôle important dans la régulation de la réponse à la peur chez l’homme et chez l’animal.

Le trouble de stress post-traumatique (TSPT) semble combiner des aspects de la réactivité au stress sévère et de la peur conditionnée renforcée ou de l’incapacité à éteindre ou à inhiber la peur conditionnée. De nombreuses études de neuro-imagerie ont notamment démontré que les patients souffrant de TSPT présentent une plus grande activation de l’amygdale que les témoins. Des études TEP utilisant des scripts et des images de combat ainsi que des études de tomographie par émission monophonique (TEMP) comparant des bruits de combat à un bruit blanc ont toutes révélé des niveaux plus élevés d’activation de l’amygdale chez les sujets atteints de SSPT. De même, des études récentes d’IRMf ont montré que même la présentation de mots liés au traumatisme augmente l’activation de l’amygdale dans les cohortes de TSPT. Il est à noter que cette réponse accrue à la peur s’étend au-delà de l’imagerie spécifique au traumatisme, les visages effrayants activant davantage l’amygdale chez les sujets souffrant de TSPT que chez les témoins. Ces données et d’autres données cliniques examinant les substrats neuronaux du TSPT suggèrent qu’il s’agit d’un trouble de la réactivité accrue au stress combiné à un dérèglement de la peur et de son inhibition.

De nombreux modèles de rongeurs du TSPT combinent un stress chronique ou aigu avec un conditionnement à la peur . Cependant, il n’y a pas encore de consensus sur la validité relative et la spécificité de certains des différents systèmes de modèles. La façon dont le stress, qu’il soit aigu ou chronique, régule le conditionnement de la peur est une question d’une importance cruciale pour le domaine. On pense notamment que le stress chronique et les comportements anxieux liés à un stress chronique et imprévisible sont davantage liés au fonctionnement du noyau de la stria terminalis (BNST) qu’à celui de l’amygdale. Le BNST partage de nombreuses cibles de projection avec les noyaux de l’amygdale, et a des connexions réciproques avec l’amygdale. Il n’entre pas dans le cadre de ce commentaire de passer en revue la fonction et les projections de la BNST, mais voir la revue récente . Bien qu’il n’ait pas été examiné dans le cadre des études actuelles, le rôle du BNST dans les phénotypes liés au stress est certainement un domaine d’intérêt actif pour un examen futur.

Le nouveau travail de Rosenkranz et de ses collègues, « Stress chronique et dysfonctionnement neuronal de l’amygdale » aborde directement la façon dont le stress chronique peut interagir avec la fonction de l’amygdale et les comportements liés à l’amygdale. Ils démontrent d’abord que le stress chronique augmente la peur, mesurée par le gel conditionné – une mesure robuste et facile à quantifier de la peur médiée par l’amygdale. À l’aide d’un examen électrophysiologique de la préparation de tranches d’amygdale aiguës, ils démontrent ensuite que cette même procédure de stress chronique augmente l’excitabilité neuronale dans les circuits de l’AL. Après avoir démontré l’association entre le stress chronique et l’activité de l’amygdale, ils examinent les mécanismes moléculaires qui pourraient sous-tendre cet effet et constatent que le stress chronique réduit une régulation spécifique du déclenchement du potentiel d’action qui dépend des canaux de potassium (K+). Comme les canaux K+ sont normalement inhibiteurs et servent à hyperpolariser la membrane neuronale après un potentiel d’action, une diminution de l’inhibition des canaux K+ facilite effectivement l’excitabilité de l’AL. L’ensemble de ces résultats intéressants suggère que le stress chronique augmente la réponse émotionnelle, y compris les réponses de peur et d’anxiété, en partie grâce aux effets locaux sur l’excitabilité des neurones de l’amygdale médiée par la fonction des canaux K+. Ces effets locaux au sein de l’amygdale sont susceptibles de conduire à une suractivité du circuit lié à la peur et à l’anxiété et de diminuer la capacité d’autres zones impliquées dans l’inhibition de la peur, par exemple l’hippocampe et le cortex préfrontal médian, à amortir la sortie de l’amygdale.

Une autre question de grande importance est de savoir comment des régions distinctes de l’amygdale peuvent médier de manière différentielle des sorties comportementales distinctes liées à la peur. Par exemple, les réponses de peur conditionnée pavlovienne soutiennent une gamme de comportements défensifs, tels que la congélation, la peur-potentialisée sursaut, l’agression et l’évitement. L’évitement actif, bien que parfois préjudiciable (dans la mesure où l’évitement peut empêcher l’extinction de la peur), peut également être protecteur. Ces questions sont examinées dans l’étude de Lazaro-Munoz et de ses collègues, « Sidman Instrumental Avoidance Initially Depends on Lateral and Basal Amygdala-Mediated Pavlovian Processes ». Ils notent que la LA et la BA sont essentielles à l’acquisition de l’apprentissage de l’évitement instrumental, mais que la CeA ne l’est pas. Après un certain nombre de répétitions, les réponses d’évitement actif bien entraînées deviennent indépendantes de la LA et de la BA, tout en restant indépendantes de la CeA. Les lésions de la CeA ont aboli le gel et sauvé les comportements d’évitement. Cela suggère qu’une CeA intacte contraint en fait les comportements d’évitement, peut-être en induisant des réponses pavloviennes, comme le gel, qui entrent en compétition avec la performance d’évitement actif. Ensemble, leurs résultats renforcent les observations antérieures selon lesquelles la peur active de multiples résultats comportementaux possibles. Ils proposent que l’évitement actif, en particulier, puisse entraîner moins d’effets de stress négatifs à long terme, et donc, dans certains cas, servir de style d’adaptation actif et productif, en minimisant la réexposition aux stimuli induisant la peur et le stress, par rapport aux comportements défensifs réactifs et passifs, comme le gel. Bien qu’il soit prématuré de savoir dans quelle mesure cette situation est comparable chez l’homme, on peut se demander si le sentiment psychologique d’être « gelé » par la peur et l’anxiété est un processus inducteur de stress passif et chronique similaire à la congélation physique chez les rongeurs. Si c’est le cas, l’engagement d’approches d’adaptation alternatives, telles que l’évitement actif et d’autres stratégies d’adaptation actives, probablement par le biais de zones corticales et d’autres zones d’interaction avec l’amygdale, sont susceptibles de conduire à une diminution de l’activation du stress et à une amélioration de la fonction psychologique.

En résumé, il y a maintenant des décennies de travail examinant les mécanismes de la fonction de l’amygdale et comment ces fonctions, couplées à des voies de sortie connues, peuvent médier le comportement lié aux émotions. Ce domaine des neurosciences a progressé rapidement et offre des perspectives importantes en matière de traduction, car l’amygdale des mammifères et nombre de ses connexions sont hautement conservées entre les espèces. Ainsi, les nouvelles études décrites ici, qui combinent circuit neuronal, neurophysiologie, biologie moléculaire et comportement, sont particulièrement intéressantes. Nous vivons une époque passionnante et nous espérons que la dissection fonctionnelle continue des voies pertinentes pour l’amygdale, dans le cadre d’études précliniques et cliniques, facilitera une clarification de plus en plus détaillée de la manière dont les circuits neuronaux créent et modulent le comportement. Grâce à ces travaux, des stratégies de prévention et de traitement nouvelles et solides pourraient être plus proches pour aider les personnes souffrant de psychopathologie débilitante liée à la peur et au stress.