Ces travaux du Champalimaud Centre for the Unknown (Portugal) et de l’University College London identifient et décryptent un effet jusqu'alors inconnu de la sérotonine sur l'apprentissage. Des résultats publiés dans la revue Nature Communications qui en révélant l’effet de la sérotonine sur la vitesse d'apprentissage permettent également de mieux comprendre le processus d’action de certains anti-dépresseurs, les ISRS (inhibiteurs spécifiques de recapture de la sérotonine).
La sérotonine est l'un des principaux composés chimiques utilisé par les cellules nerveuses pour communiquer entre elles, pourtant ses effets sur le comportement ne sont pas encore totalement compris. Depuis longtemps, les neuroscientifiques tentent de cerner la fonction de la sérotonine, en particulier pour l'apprentissage. Ici, en utilisant un nouveau modèle mathématique et de multiples expériences sur des souris, les auteurs apportent une nouvelle compréhension du rôle du neurotransmetteur dans l'apprentissage.
« La sérotonine améliore la vitesse d'apprentissage », résume Zach Mainen, co-auteur de l'étude : En effet, lorsque les scientifiques activent, artificiellement, par la lumière, les neurones sérotoninergiques chez des souris, elles adaptent plus rapidement leur comportement dans une situation nécessitant de la « flexibilité » : dans cette expérience, les souris devaient effectuer une tâche d'apprentissage dont le but était de trouver de l'eau. Les animaux ont été placés dans une chambre où ils devaient enfoncer un distributeur d'eau sur leur côté gauche ou un autre à leur droite, qui, avec une certaine probabilité, produisaient ou non de l'eau.
Dans ces expériences, la stimulation des neurones producteurs de sérotonine stimule l'efficacité de l'apprentissage à partir de l'historique des récompenses (accès à l’eau) passées.
Alors que lors de précédentes recherches, la sérotonine a déjà été impliquée dans la stimulation de la plasticité cérébrale, ces résultats confirment cette hypothèse, élargissant le rôle de la sérotonine souvent limité à l'humeur.
Une énigme médicale élucidée : ce faisant, l’étude explique pourquoi les « inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine (ISRS), une classe d'antidépresseurs qui agissent en augmentant les niveaux cérébraux de sérotonine circulante, sont plus efficaces en combinaison avec thérapies comportementales, basées sur un apprentissage renforcé :
« Nos résultats suggèrent que la sérotonine stimule la plasticité cérébrale et influence ainsi le taux d'apprentissage, ce qui peut expliquer qu'un traitement par ISRS peut être plus efficace lorsqu'il est combiné avec ce qu'on appelle la thérapie cognitivo-comportementale, qui encourage la rupture des habitudes chez les patients ».
Source: Nature Communications 26 June 2018 An effect of serotonergic stimulation on learning rates for rewards apparent after long intertrial intervals
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Équipe de rédaction Santélog Août 2, 2018Rédaction Santé log