Une équipe de chercheurs de l’Université de Columbia a présenté de nouvelles preuves que les anomalies cognitives observées dans les troubles neuropsychiatriques tels que la schizophrénie peuvent être dues à une activité altérée dans le thalamus pendant l’adolescence, une fenêtre temporelle de susceptibilité accrue à la schizophrénie.
La recherche, publiée le 19 mai dans la revue neurosciences de la naturepromet une thérapie plus ciblée pour la schizophrénie et d’autres maladies du cerveau dans lesquelles un dysfonctionnement cognitif est associé à une altération de la fonction du cortex préfrontal.
« Les déficits cognitifs sont au cœur de la schizophrénie, mais les mécanismes sous-jacents restent flous », a déclaré Christoph Kellendonk, PhD, professeur agrégé de psychiatrie et de pharmacologie moléculaire et thérapeutique et auteur principal de la publication. « Cette étude porte sur le thalamus et son rôle à l’adolescence dans la régulation de la maturation du circuit cortical préfrontal. Nous espérons que nos découvertes inspireront de futures études pour démêler les influences des noyaux thalamiques sur le cortex préfrontal et le contrôle cognitif, et ouvriront la voie à de nouvelles options de traitement. »
Anomalies cérébrales vues tôt
La schizophrénie, un trouble cérébral invalidant caractérisé par des pensées délirantes et des hallucinations, est généralement diagnostiquée chez les jeunes adultes, avec un âge médian d’apparition entre la fin de l’adolescence et le début de la vingtaine chez les hommes et entre la fin de la vingtaine et le début de la trentaine chez les femmes. s’établir au cours du développement bien avant que les symptômes cliniques de la maladie n’apparaissent au début de l’âge adulte.
Le cortex préfrontal – une zone du cerveau responsable des fonctions exécutives telles que la planification, la mémoire de travail et le contrôle des impulsions – est depuis longtemps impliqué dans la physiopathologie de la schizophrénie. Le thalamus est une structure au milieu du cerveau qui régule le fonctionnement du cortex préfrontal chez l’adulte. Cependant, son rôle au cours du développement de l’adolescent est insaisissable.
Pour tester comment le développement cortical peut mal tourner dans la maladie, la première auteure et MD Laura Benoit, étudiante diplômée à Columbia, a manipulé l’activité des neurones thalamiques dans le cerveau des souris pendant l’adolescence et a étudié comment cela affectait plus tard la fonction du cortex préfrontal affectant la vie.
Enregistrer les troubles cognitifs
Les scientifiques ont découvert que l’inhibition thalamique pendant l’adolescence entraînait des déficits dans les changements d’attention chez les adultes – une forme de flexibilité cognitive qui est altérée chez les personnes atteintes de schizophrénie. Notamment, la stimulation du thalamus à l’âge adulte a inversé le déficit cognitif chez les souris présentant une fonction corticale altérée au cours du développement.
« Cela montre que même dans un cerveau altéré par le développement, le renforcement de la fonction thalamique peut encore inverser les troubles cognitifs », a déclaré Sarah Canetta, PhD, professeure adjointe de psychiatrie, qui a co-écrit l’étude avec le Dr. Kellendonk et Alexander Harris, MD, PhD, professeur principal adjoint de psychiatrie. « Nos résultats chez la souris suggèrent un cadre neurodéveloppemental dans lequel le thalamus joue un rôle important dans la formation de la maturation du cortex préfrontal. Il a une pertinence translationnelle, en particulier pour la schizophrénie, et propose une stratégie de traitement pour améliorer la cognition chez l’homme.
L’étude, Adolescent Thalamic Inhibition Leads to Long-Term Impairment in Schizophrenia, a été menée en collaboration avec le Center for Theoretical Neuroscience du Zuckerman Mind Brain Behavior Institute en Colombie. Stefano Fusi, PhD, professeur de neurosciences et chercheur principal, et Lorenzo Posani, chercheur postdoctoral, ont contribué à la recherche.
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