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8/6/2019 Neuroanatomie-anxiete
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LES SUPPORTS NEURO-ANATOMIQUES
FONCTIONNELS DE LANXIETE
1 A PROPOS DE LANXIETE.
Lanxit est un symptme frquent, dont lintensit peut tre trs variable, pouvant tre
modre et constante, ou bien intense et aigu. Sa forme pathologique la plus frquente,
lattaque de panique (ou crise dangoisse aigu), qui touche environ 5% de la population
gnrale, est prsente dans de nombreux troubles psychiatriques (trouble panique, attaque de
panique, anxit gnralise, troubles phobiques, troubles obsessionnels compulsifs, troubles
somatoformes et dissociatifs, bouffe dlirante aigu, schizophrnie,) ainsi que lors
dintoxications aigus ou chroniques (alcool, cannabis, cocane,) ou de pathologies
organiques (angor, infarctus du myocarde, embolie pulmonaire, asthme, AVC, hypoglycmie,
etc).
Lattaque de panique se traduit par une peur intense et sans objet, accompagne de
symptmes variables par leur nature : on retrouve des signes psychiques (sensation de
malaise, sentiment dinscurit, de dpersonnalisation, de dralisation, des troubles
sensoriels), des signes physiques (tachycardie, palpitations, douleur thoracique, dyspne,
oppression thoracique, nauses, bouffes de chaleur, sueurs, frissons, tremblements,paresthsies, cphales, douleurs abdominales, diarrhes, vomissements), ainsi que des signes
comportementaux (agitation, fuite, sidration stuporeuse, actes auto- ou htro agressifs).
Si lattaque de panique permet une description exhaustive des symptmes prsents dans
lanxit, certaines pathologies sont regroupes dans ce que lon appelle les troubles de
lanxit : lanxit gnralise, les phobies, les troubles paniques, les troubles du stress post
traumatique (PTSD) et les troubles obsessionnels compulsifs. Toutes ces pathologies ont en
commun une peur intense et sans objet, associe au cortge se signes possibles prcdemment
dcrits.
Une question se pose alors : existe-t-il un support anatomique et biologique au niveau
neurologique qui rendrait compte des symptmes communs toutes ces pathologies ? Un
circuit de lanxit dont lactivation serait susceptible de provoquer les ractions de peur, etdont laltration un niveau donn provoquerait des pathologies aussi varies que les phobies
et les TOCS ? Cest ce que de nombreux chercheurs ont tent dlucider, en partant tout
dabord dexprimentations ralises sur des animaux, quils ont ensuite tent de rapporter
lhomme. Le sujet le plus intressant de ces recherches tait lapprentissage de la peur. En
effet peur et anxit ont des liens trs troits : la peur est classiquement une raction un
stimulus spcifique et immdiatement prsent, tandis que lanxit est une inquitude sur ce
qui pourrait arriver, mais toutes deux ont en commun lapparition de signes spcifiques, tels
que limmobilisation, la tachycardie, la sudation, etc De plus, ltude de lapprentissage de
la peur est, comme nous le verrons plus loin, souple, et peut tre applique de faon
comparable lhomme comme lanimal, permettant dtudier le cerveau de lanimal pour
comprendre la peur de lhomme.
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2 SUPPORTS.
2.1 Supports neuro-anatomiques.
Les structures crbrales manifestement en action dans le circuit de lanxit sont
multiples, et leur rle encore sujet discussion. Dans la classique trilogie mentale qui
regroupe les fonctions du cerveau en cognition, motion (affects) et motivation (capacit de
dcision), le sige de nos motions tait, selon une thorie dveloppe initialement par Paul
Mc Lean, localis au niveau du systme limbique. Ce terme dsignait les structures
circonscrivant le hile des hmisphres crbraux. Dans sa thorie, Mc Lean regroupait dans ce
systme le cortex ancien et les rgions sous-corticales qui sy rattachent, dfinissant ainsi une
zone o devait soprer le traitement de nos motions, les aspects les plus anciens du point de
vue volutif de la vie mentale et du comportement, par rapport au nocortex, cens tre
lapanage des mammifres, notamment des tres humains et des primates, permettant depenser, raisonner, rsoudre des problmes.
Les structures constituant ce systme nont jamais t bien dfinies. Schmatiquement il
regroupait le tlencphale (hippocampe, amygdale, aire septale, msocortex et palocortex),
le diencphale (thalamus, hypothalamus, pithalamus et zona incerta) et le msencphale.
Mais cette thorie a rapidement pos problme. Ds 1950, on dcouvrit quune atteinte de
lhippocampe conduisait un dficit majeur dune importante fonction cognitive : la mmoire
long terme. A la fin des annes 1960, un nocortex rudimentaire fut dcouvert chez des
vertbrs non mammaliens, remettant en cause la distinction entre cortex ancien et rcent.
Malgr tout, la notion que les motions impliquent des circuits relativement primitifs
conservs au cours de lvolution semblait juste.
Daprs J. Ledoux, si cette thorie a chou, cest en partie parce quelle essayait deprendre en considration toutes les motions simultanment, et ce faisant ne rendait compte
daucune de faon adquate. Cest pourquoi il a dcid, la fin des annes 1970 de ntudier
quune motion : la peur. On la vu, peur et anxit sont trs proches, utilisant probablement
les mmes circuits, du moins en partie. Il a ainsi pu mettre en vidence diffrentes structures
crbrales impliques dans ces circuits, certaines entrant dans la conception du systme
limbique, dautres appartenant au nocortex.
2.1.1 Amygdale.
Lamygdale est une structure grise assez volumineuse situe dans la partie antro mdianedu lobe temporale (figure 1), o elle forme la paroi antro-suprieure de la corne infrieure du
ventricule latral, en dessous du noyau lenticulaire. Elle doit son nom sa forme en amande.
Sa structure est htrogne, comportant une douzaine de noyaux spars par des faisceaux
fibreux constitus par les fibres des connexions intra- et extra-amygdaliennes. Ses connexions
sont trs nombreuses. On peut notamment citer, dans le cadre qui nous intresse, des
connexions lhippocampe, au thalamus, aux neurones monoamines et au nuclus
accumbens. Son rle est dterminant dans les comportements motionnels, affectifs, sociaux
et motivationnels.
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2.1.2 Hippocampe.
Lhippocampe se situe la face interne du lobe temporal (figure 1). Dans le plan sagittal, il
forme un anneau enroul autour de la corne temporale du ventricule latral dont il constitue
pour une grande partie le plancher. Cest sa forme qui lui a valu son nom, voquant pour les
premiers anatomistes lanimal marin dont le nom (hippokampus) signifie en grec chevalrecourb . Stricto sensu, lhippocampe comporte trois parties : les deux premires forment
lhippocampe dorsal, rduit ltat de vestige par le dveloppement du corps calleux, la seule
partie dveloppe dans le cerveau mature tant lhippocampe ventral.
Initialement partie du rhinencphale, qui fait rfrence lodeur ou lolfaction, il apparut
plus tard comme appartenant au systme limbique, et Paul Mc Lean le concevait comme le
sige du a freudien, pensant que son architecture primitive pouvait mler les choses dune
faon surrelle, comme dans un rve, et ne pouvait intervenir dans des fonctions plus
complexes comme la cognition. Il apparut pourtant que lhippocampe tenait un rle crucial
dans une fonction cognitive importante : la mmoire. Cette fonction a pu tre mise en
vidence grce la LTP (potentialisation synaptique long terme), phnomne exprimental
de plasticit synaptique tenu pour tre un modle cellulaire de mmoire. En effet la formation
hippocampique est lendroit du systme nerveux central o il est le plus facile dinduire une
LTP. Mais lhippocampe ne prend en charge quune partie de la mmoire : la mmoire
explicite ou dclarative, c'est--dire les souvenirs dont nous avons t au moins une fois
conscients.
2.1.3 Cortex prfrontal.
Les lobes frontaux, dont la masse reprsente le tiers du cerveau humain, a comme fonctions
cognitives la mmoire court terme (ou mmoire de travail) et les fonctions excutives(prvision, rsolution dun problme, contrle du comportement). Le cortex prfrontal est une
zone particulirement dveloppe chez lhomme et les primates, situe en avant des rgions
de contrle du mouvement (figure 2). Il a un rle majeur dans le passage de la perception
laction, et ces capacits fonctionnelles ont conduit Goldmann-Rakic en 1990 au concept de
mmoire du cortex prfrontal laquelle cet auteur rserve le nom de mmoire de
travail . Cette mmoire prsente trois caractristiques : elle est prospective (maintien de
linformation sensorielle qui doit tre utilise pour une rponse comportementale prcise),
rtrospective (slection de la rponse comportementale sur la base dune information passe)
et transitoire (maintien de linformation pendant le seul temps ncessaire son utilisation).
Cest aussi une zone de convergence synaptique : il a des connexions des systmes
spcialiss (oue, vue,), la mmoire long terme (explicite), et aux aires qui contrlent lemouvement.
2.1.4 Nuclus accumbens.
Le nuclus accumbens est situ dans la rgion septale, immdiatement en dedans du
striatum dorsal, au niveau de la limite entre le noyau caud et le putamen (figure 3). Il est
particulirement en rapport avec la gratification et la motivation. Reli diffrentes structures
impliques dans le traitement motionnel comme lamygdale, et des structures contrlant le
mouvement comme le pallidum (constituant la capsule interne avec le putamen), le nuclus
accumbens place le cerveau dans un tat de motivation en prsence dun stimulus
suscitant lmotion, permettant de fournir vigueur et direction au comportement orient vers
des buts positifs et loin de ceux viter.
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2.2 Supports neurobiologiques.
La synapse est le point de rencontre entre les parties mettrices (axones) et rceptrices
(dendrites) des neurones. La comprhension de quelques mcanismes lorigine des transferts
dinformation est ncessaire la comprhension plus globale du circuit de lanxit. Nous
verrons ici tout dabord les deux principaux neurotransmetteurs, glutamate et GABA, puis desneuromodulateurs trs impliqus dans lanxit, regroups dans le systme monoamines :
srotonine, dopamine, adrnaline et noradrnaline.
2.2.1 Glutamate et GABA.
Le glutamate et le GABA (pour Gamma-Amino-Butirique-Acide) sont les deux principaux
neurotransmetteurs assurant le fonctionnement synaptique.
Le glutamate intervient lorsquun neurone de projection (pr-synaptique) active le suivant.
Les potentiels daction traversant laxone activent au niveau de la synapse une libration de
glutamate : ce neurotransmetteur va permettre rapidement de changer ltat lectrique de lacellule post-synaptique par passage dions extra-cellulaires chargs positivement lintrieur
de la cellule travers le rcepteur au glutamate, rendant ainsi la production dun potentiel
daction plus probable. Il sagit dun neurotransmetteur excitateur ubiquitaire dans le cerveau.
Le GABA, lui, est relch par les terminaisons des courts axones des neurones inhibiteurs
(notamment les interneurones). En envoyant leurs axones vers les neurones de projection
environnants, ils modulent le trafic travers une zone donne en diminuant la probabilit
quun potentiel daction soit engendr par la cellule post-synaptique. En effet, quand les
rcepteurs GABA sont occups, lintrieur de la cellule devient encore plus ngatif en raison
du passage dions chargs ngativement, en particuliers le chlore, travers ces rcepteurs.
La production dun potentiel daction dpend donc de la relation entre le glutamate
excitateur et le GABA inhibiteur, le glutamate devant, pour dclencher un potentiel daction,franchir la garde exerce par le GABA. (Figure 4)
2.2.2 Le systme monoamines.
Les neuromodulateurs comprennent les neuropeptides, les monoamines et les hormones.
Chacun peut avoir des effets excitateurs ou inhibiteurs suivant les conditions spcifiques o il
intervient dans les circuits fonctionnels. La classe de neuromodulateurs qui nous intresse, les
monoamines, regroupe des substances comme la srotonine, la dopamine, ladrnaline et la
noradrnaline. Leur action est de faciliter ou dinhiber les actions du glutamate et du GABA.
Il est intressant de noter que les neurones produisant les monoamines se trouvent seulement
dans quelques endroits, surtout au niveau du tronc crbral, mais leurs axones stendent travers tout le cerveau. Ainsi leur fonction nentre pas dans les circuits spcifiques de la
reprsentation prcise des stimuli, mais plutt dans des changements globaux et simultans
dtats dans plusieurs rgions crbrales, comme par exemple le haut degr dalerte se
produisant dans tout le cerveau quand on rencontre un danger, ou le faible niveau dactivit
requis au moment de sendormir. Malgr tout, les neuromodulateurs nagissent pas galement
au niveau de toutes les synapses quils atteignent. Ils sont surtout efficaces pour moduler la
transmission au niveau des synapses dj actives quand ils arrivent : comme les systmes
neuromodulateurs sont activs lors dexpriences porteuses dune signification, les
neuromodulateurs peuvent faciliter slectivement la transmission au niveau des synapses
traitant linformation de telles expriences dans des systmes neuronaux largement rpartis
dans le cerveau.
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3 HISTORIQUE.
Dans la comprhension de la nature de lanxit, les travaux de Jeffrey Gray sur lanxit
gnralise et les circuits crbraux qui lengendrent permirent de poser de premires bases
solides. Les mthodes employes lors de ses recherches furent un vritable tour de force de
logique neuropsychologique. Partant du fait que alcool, barbituriques et benzodiazpines,
produits diffrents par leurs proprits et leurs formules chimiques, pouvaient tous soulager
lanxit, Gray se proposa dtudier les effets de ces trois substances sur diverses tches
comportementales chez le rat, et ainsi de dresser un portrait comportemental de lanxit. De
plus il rechercha des rgions crbrales dont les lsions produiraient des effets comparables
aux anxiolytiques sur la ralisation de ces tches afin disoler les structures anatomiques en
action. Ce projet a conduit en 1982 ce qui fut appel la thorie neuronale de lanxit.
Cette thorie a permis de mettre en avant certains mcanismes. Tout dabord le rle central
du GABA dans lanxit. En effet alcool, barbituriques et benzodiazpines ont un effet direct
sur le GABA, facilitant son action inhibitrice, et ainsi rendant difficile lexcitation du neuronepost-synaptique par le glutamate. Lalcool augmente linhibition en agissant directement sur
le rcepteur du GABA, gardant le canal chlore ouvert plus longtemps, rendant lintrieur de la
cellule plus ngatif. Les barbituriques agissent de la mme faon, mais sur des rcepteurs
GABA diffrents de ceux de lalcool. Quant aux benzodiazpines, elles ont leurs propres
rcepteurs relis ceux du GABA qui, lorsquils sont occups, facilitent la liaison du GABA
avec son rcepteur. Les benzodiazpines agissent donc uniquement l o le GABA est relch
de faon naturelle, c'est--dire par exemple face un stimulus menaant, au niveau des
synapses traitant la menace.
Deux structures anatomiques ont aussi t mises en avant : le septum et lhippocampe,
formant le systme septohippocampique ou systme dinhibition du comportement. Quand ce
systme est activ, le comportement en cours est inhib (immobilisation par exemple) etlorganisme devient veill, attentif et vigilant, les anxiolytiques empchant lactivation de ce
systme.
Mais le lien entre lactivation GABA par les anxiolytiques et linactivation du systme
dinhibition du comportement ntait pas direct, comme le prouvait linefficacit de
linjection de ces mdicaments directement dans lhippocampe. Lintermdiaire voqu par
Gray fut le systme monoamines du tronc crbral, et spcifiquement ceux de la srotonine
et de la noradrnaline, se basant sur le fait que leur activation induisait des comportements de
type anxieux chez le rat et le singe.
Gray avana donc lide que les anxiolytiques augmentaient la transmission GABA au
niveau des synapses actives des neurones monoamines du tronc crbral, rduisant ainsi la
libration de srotonine et de noradrnaline dans le cerveau antrieur, et liminant lactivationdu systme septohippocampique, ce qui empchait lapparition de lanxit.
Malgr tout, cette thorie prsentait deux lacunes : tout dabord elle mettait au centre du
systme la transmission GABA comme mcanisme exclusif de rduction de lanxit,
proprit rfute par lapparition de mdicaments traitant lanxit sans affecter la
transmission GABA. De plus, elle ne donne aucun rle lamygdale qui, comme nous le
verrons plus tard, a pourtant un rle cl dans le circuit de lanxit. La solution viendra par
une autre approche exprimentale, mene notamment par Joseph Ledoux : lapprentissage de
la peur.
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4 APPRENTISSAGE DE LA PEUR.
4.1 Conditionnement de la peur.
Une grande partie des dcouvertes sur les bases neuronales de la peur a t rendue possible
ces vingt dernires annes par lapplication du conditionnement de la peur, longtemps utilis
en psychologie du comportement, ltude du cerveau. Joseph Ledoux et plusieurs autres
chercheurs lont utilis comme moyen dtudier les circuits dapprentissage de lmotion.
Son principe est simple : il tient ses origines dans le rflexe pavlovien. Pavlov tudiait la
digestion des chiens quand il remarqua quils salivaient quand la personne charge de les
nourrir entrait dans la salle. En associant une sonnerie larrive de la nourriture, il dmontra
quil tait possible par la suite de dclencher une salivation rflexe en faisant retentir la
sonnerie seule. Dans ltude des circuits de lanxit, cest le conditionnement pavlovien de
dfense ou de peur qui est utilis.Les tudes sur les bases neuronales de lapprentissage utilisant le conditionnement de la
peur ont t effectues sur un grand nombre despces diffrentes (abeille, criquet, crevisse,
limace, mouches et mollusques). Une tude particulirement pousse, ralise par Eric
Kaudel de lUniversit Columbia, qui lui a dans une large mesure valu le prix Nobel en 2000,
concernait un mollusque : Aplysia Californica, et utilisait un conditionnement trs simple. Ce
mollusque respire par des branchies recouvertes dun tissu cellulaire appel le manteau. Si on
le touche lgrement, la branchie se rtracte, restant ainsi protge. Le conditionnement
classique de la peur est une forme associative dapprentissage. Cela signifie quon associe au
toucher du manteau un choc, tel quun choc lectrique, au niveau de la queue du mollusque.
Par la suite, le fait de toucher le manteau entranera un retrait plus important de la branchie
quavant le conditionnement. Il est intressant de noter que la nature associative de cetapprentissage est dmontre par la relation dterminante entre les deux stimuli : la rponse
conditionne est moins forte si le contact du manteau et le choc lectrique ne se produisent
pas en mme temps. Ceci est distinguer des mthodes dapprentissage non associatives
comme la sensibilisation. Dans ce cas, un stimulus fort dclench au niveau de la queue aura
aussi pour effet un retrait plus fort lorsque le manteau sera touch, mais lapprentissage nest
alors pas spcifique du test contact : beaucoup de stimuli aprs le choc verront aussi
lintensit de leur rponse augmenter. Les tudes de conditionnement classiques utilisent
souvent ces stimuli non coupls comme contrle pour sassurer que la rponse est bien induite
par le conditionnement, et non due aux effets non associatifs dun stimulus fort.
Chez cette forme de mollusque, le petit nombre de neurones impliqus dans les rflexes
tudis en faisait un matriel dtude trs intressant. Mais dans les laboratoires de J. Ledoux,
cest le rat qui a permis dapporter de nouvelles connaissances sur le conditionnement de la
peur. Les circuits tudis peuvent tre retracs depuis le systme dentre qui recevra le
stimulus conditionn (par exemple un bip sonore initialement associ une dcharge
lectrique) jusquau systme de sortie qui conditionne les ractions de peur. La simplicit du
procd de conditionnement lui confre une ralisation pratique et rapide, ainsi quune
reproductibilit fiable. La transformation dun stimulus dpourvu de signification comme un
bip sonore en un motif de peur ne ncessite que quelques rptitions du son en mme temps
quun stimulus daversion comme un lger choc lectrique la patte. De plus, cette procdure
est souple, car nimporte quel stimulus qui prdit le choc ou dautres types de stimuli
dangereux peut servir conditionner la peur. Le conditionnement ralis est alors durable,parfois permanent, et les rponses dfinies sont automatiques : les consquences de la peur
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telles que limmobilisation, laugmentation de la pression artrielle, ne sont pas dues un
apprentissage, le cerveau tant programm par lvolution pour faire ces choses. Enfin ce
conditionnement peut tre appliqu lhomme comme au rat, permettant dtudier le cerveau
du rat pour comprendre la peur chez lhomme.
4.2 Amygdale et conditionnement de la peur.
Un quivalent du conditionnement de la peur cr en laboratoire se retrouve dans la nature.
Il sagit par exemple pour un rat qui a survcu lattaque dun prdateur de ragir de faon
automatique lorsque le son, la vue ou lodeur de ce mme prdateur se prsente lui. Ces
stimuli qui avaient prcd la premire rencontre retiennent son attention pour augmenter ses
chances de rester en vie. Ce genre de processus a pu stablir grce un systme rpondant
dune part aux dangers propres lespce (de faon inne ou gntiquement programme) et
dautre part mmorisant les nouveaux dangers expriments : lamygdale. Ainsi ce dispositif
mis en place par lvolution pour dtecter le danger est aussi modifiable par lexprience. Il
en rsulte que le cerveau peut traiter de nouveaux dangers en profitant des moyens de rponse
ajusts au cours de lvolution.
Comme nous lavons vu, lamygdale est compose dune douzaine de noyaux distincts,
mais seulement peu dentre eux sont important pour le conditionnement de la peur. Le noyau
latral sert de zone dentre. Il reoit des informations provenant de diffrents sens, et permet
dtre lcoute des informations menaantes venant du monde extrieur. Ce noyau est
connect la plupart des autres rgions de lamygdale, mais seules les connexions avec le
noyau central sont essentielles pour le conditionnement de la peur. Le noyau central est la
zone de sortie, et comporte des connexions avec les rseaux du tronc crbral qui contrlent le
comportement et les changements physiologiques associs la peur.Ainsi quand le noyau latral dtecte un stimulus menaant, linformation est transmise au
noyau central qui dclenche lexpression des comportements de dfense (comme
limmobilisation par activation de la structure grise priaqueducale) et des changements
physiologiques associs (augmentation de la pression artrielle par lintermdiaire de
lhypothalamus latral par exemple). (Figure 5)
Selon ce schma dentre des signaux au niveau de lamygdale latrale, on peut prciser le
caractre associatif du conditionnement : cet apprentissage rsulterait de la convergence du
signal issu dun faible stimulus conditionnel (le bip sonore) lamygdale latrale se
chevauchant avec larrive du signal dun fort stimulus inconditionnel (choc lectrique), le
traitement du stimulus conditionnel tant modifi de telle sorte quil parvient aux circuits
contrlant les rponses de la peur.Larrive des signaux lamygdale latrale peut se faire par deux voies diffrentes (figure
6) : aprs que linformation ait atteint le thalamus sensoriel, elle peut atteindre lamygdale
directement par une voie rapide, dite basse, permettant lapprciation de quelques caractres
du stimulus, principalement son intensit. Ainsi, si lapprciation du stimulus est grossire,
connatre rapidement lintensit dun bruit peut nanmoins permettre dvaluer la distance du
danger. La deuxime voie, appele voie haute, est relaye du thalamus sensoriel lamygdale
via le cortex sensoriel. Ce cheminement comporte beaucoup plus de connexions synaptiques,
chaque tape prenant du temps dans le processus de la transmission. Cette voie est donc
moins rapide, mais elle permet des informations complexes sur les objets et les expriences
de dclencher des ractions de peur. Si les informations en provenance des deux voies arrivent
lamygdale avec des dlais diffrents, elles nen atteignent pas moins les mmes neurones.Ainsi, si linformation thalamique permet dactiver le systme pour provoquer une rponse
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instantane, elle permet aussi de prparer les neurones de lamygdale latrale recevoir des
informations plus prcises : ces cellules sont alors plus efficaces si le danger est confirm, ou
bien capables darrter le processus si aucun danger nest dtect.
Il est intressant de noter que ces rsultats obtenus par lexprimentation sur le rat mettant
en avant le rle primordial de lamygdale dans le conditionnement de la peur ont pu tre
confirms chez lhomme, notamment par ltude du conditionnement chez des patientsprsentant des lsions crbrales au niveau temporal, et plus rcemment grce lapport de
limagerie fonctionnelle (IRM fonctionnelle) qui a pu montrer une activation de lamygdale
au cours de lapprentissage de la peur chez lhomme.
4.3 Hippocampe et conditionnement par le contexte.
Si lamygdale a un rle central dans le conditionnement de la peur induit par des sons ou
des stimuli visuels, lhippocampe intervient aussi dans le conditionnement, mais dune faon
diffrente. Lorsquun rat est conditionn dans un laboratoire pour manifester de la peur face
un stimulus donn, il pourra prsenter les mmes symptmes simplement en se retrouvant
dans la pice o ont lieu les exprimentations, en labsence de stimulus : cest le rsultat du
conditionnement par le contexte. En effet, dans une situation motionnellement charge, il y a
souvent un stimulus qui ressort et dautres moins saillants bien quimportants. Suite une
agression par exemple, on se souviendra de lagresseur, mais lenvironnement seul pourra par
la suite provoquer de lanxit si on se retrouve sur les lieux de lagression.
Comme le conditionnement par le son, le conditionnement par le contexte fait intervenir
lamygdale. Mais si dans le premier cas les informations sont transmises par le systme auditif
via le thalamus sensoriel, les informations sur le contexte proviennent de lhippocampe.
Nous avons dj vu que lhippocampe est responsable de la mmoire dclarative, qui est lapartie consciente de la mmoire. Plus gnralement, il intervient dans le traitement de ce qui
est relation/configuration/espace. Laspect relationnel de la mmoire dclarative tient en ce
que lactivation dun souvenir dclaratif mne lactivation dautres souvenirs auxquels ils
sont lis. Il en rsulte que les souvenirs dclaratifs peuvent tre activs indpendamment du
contexte dans lequel ils ont t tablis, et par dautres stimuli que ceux initialement impliqus
dans leur mmorisation. Laspect configurationnel suppose que les objets individuels sont
configurs de telle faon quils peuvent rendre compte de plusieurs objets dans une seule
reprsentation. Enfin la mmoire dclarative a aussi une composante spatiale, c'est--dire la
mmorisation et la reconnaissance de lespace environnant.
Ainsi dans le conditionnement par le contexte, cest lhippocampe qui fournit les
informations contextuelles de lapprentissage motionnel lamygdale. De mme quelassociation son-choc se produit dans lamygdale au cours du conditionnement, celle
contexte-choc sy produit galement. Mais le noyau amygdalien recevant les informations est
diffrent : dans le conditionnement par le contexte, cest le noyau basal qui reoit les
connexions de lhippocampe. Ce noyau communique avec le noyau central dans le contrle
des ractions de peur lies au contexte. Cest par le biais de ces circuits hippocampe-
amygdale que les ractions de peur peuvent tre adaptes suivant les particularits de la
situation. Ainsi un lion pourra nous terroriser dans la savane, et nous fasciner dans un zoo.
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5 CIRCUITS DE LANXIETE.
Si une grosse partie des dcouvertes sur les bases neuronales de la peur vient dtudes de
son conditionnement, cette technique exprimentale pourrait en fin de compte ne pas rvler
tout ce que nous aimerions savoir sur la peur, particulirement chez lhomme. Par exemple,
les circuits neuronaux de la rponse des stimuli de conditionnement pour la peur pourraient
prendre part, sans probablement les expliquer entirement, des aspects plus complexes du
comportement ayant un rapport avec la peur, en particulier les rponses qui dpendent non de
stimuli spcifiques mais de concepts abstraits et de penses comme la peur dchouer, dtre
effray ou de tomber amoureux. Malgr tout, le conditionnement de la peur a permis de
commencer comprendre certains faits de base sur la peur, notamment comment les rponses
de peur sont couples des stimuli spcifiques rencontrs par les gens ou les animaux dans
leur vie quotidienne. Ainsi on peut faire le parallle avec lanxit qui est, nous lavons vu,
une peur sans objet. On peut donc supposer que, mme en labsence de stimuli spcifiques
comme ceux employs dans le conditionnement, les circuits de la peur et ceux de lanxitsont les mmes, avec tout de mme des rserves que nous verrons plus tard. Nous parlerons
ici des circuits de la peur initis par un stimulus menaant, en gardant lesprit que dans le
cadre de lanxit, cette menace est subjective.
5.1 Dtection du danger par lamygdale.
Lamygdale dtecte le danger en vertu de sa position dans un systme de connexions
synaptiques. Les neurones de lamygdale reoivent en permanence des signaux sensoriels du
monde extrieur, mais ne transmettent pas la majorit dentre eux. Ils ont tendance tre leplus souvent au repos, et nentrent en action que lorsque le stimulus est le bon, celui qui
indiquera un danger par exemple. Cette difficult tre activs tient une inhibition tonique
par le GABA. Comme on la vu, le GABA augmente la concentration intracellulaire en ions
chargs ngativement. Ainsi, au repos, certains neurones de lamygdale peuvent avoir un
potentiel membranaire de lordre de -80 mV, ce potentiel tant denviron -60 mV dans la
plupart des rgions crbrales. Il en rsulte que le stimulus qui pourra activer lamygdale
devra avoir des proprits bien spciales lui permettant de vaincre linhibition tonique
produite par le GABA. Cest le cas des stimuli intrinsquement lis un danger, comme la
vue ou lodeur dun prdateur chez lanimal, ou ceux provoquant une douleur ou une
stimulation trop forte, ainsi que ceux ayant une rsonance motionnelle acquise au cours dun
apprentissage antrieur. Mais mme une fois linhibition GABA vaincue, les signaux restent
sous le contrle du GABA : si les signaux activent les neurones de projection, ils activent
aussi les neurones GABA avec pour consquence une inhibition croissante qui son tour peut
rduire lactivit des neurones de lamygdale.
On voit ce niveau un possible dysfonctionnement pouvant entraner des troubles de
lanxit : si la capacit des neurones GABA filtrer les stimuli anodins est compromise, soit
parce quils sont moins actifs, soit parce que les neurones de projection dchargent plus
facilement leurs potentiels daction, ces stimuli seront alors pris pour des signaux de danger.
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5.2 Circuits activs par lamygdale.
Les informations sur un stimulus motionnel sont transmises lamygdale par le thalamus
via deux voies : une voie basse, directe et rapide, mais grossire, qui nous alerte de tout ce qui
peut prsenter un danger, et une voie haute, plus lente, car relaye par le cortex sensoriel qui
peut, par son pouvoir de discrimination, corriger en apaisant les rponses qui savrentinappropries. Le cortex sensoriel transmet aussi des informations lhippocampe, et ce
dernier peut, grce ses connexions au cortex prfrontal, fournir la mmoire de travail des
informations sur des relations en rapport avec le stimulus peru dans le contexte
environnemental en cours, et sur les relations passes stockes en mmoire explicite. Ainsi,
par ses relations avec lamygdale basale, il peut rguler les ractions de peur. (Figure 7)
Quand les informations sensorielles sur un stimulus menaant sont dtectes par
lamygdale latrale, elles sont transmises lamygdale centrale qui, par ses connexions aux
aires du tronc crbral qui contrlent les ractions de peur, dclenche lexpression des
rponses de dfense et les changements physiologiques qui les sous-tendent. Une fois que les
signaux mis par lamygdale ont suscit ces ractions, le cerveau commence recevoir les
rponses corporelles. Cette rtroaction corporelle peut se faire sous forme de messages
sensoriels des organes internes (sensations des viscres), ou des muscles (sensations
proprioceptives), ou par lintermdiaire de neuromodulateurs comme les hormones ou les
peptides relchs par les organes et qui peuvent, via la circulation sanguine, pntrer dans le
cerveau et influencer lactivit neuronale. Cette rtroaction est plus lente que celle qui a lieu
dans le cerveau par voie synaptique, mais ajoute de lintensit et de la dure, et pourrait aider
prciser linterprtation des motions prouves une fois lpisode motionnel dclench.
Lactivit neuronale peut aussi tre influence par dautres neuromodulateurs : les
monoamines. En effet, des connexions directes relient lamygdale aux neurones
monoamines du tronc crbral. Ainsi, lors de menaces, srotonine, noradrnaline et dopamine
sont libres dans de larges aires du cerveau antrieur incluant le cortex prfrontal,lhippocampe et lamygdale. Ces neuromodulateurs seront surtout actifs au niveau des circuits
en action, et pourront moduler le fonctionnement synaptique, et donc lactivit de ces
structures crbrales. Comme on la vu le cortex prfrontal est le sige de la mmoire de
travail. Cette mmoire peut aussi tre influence par dautres mcanismes, notamment les
hormones de stress libres lors de la rtroaction corporelle.
Une zone dimportance dont nous avons peu parl pour linstant permet lorganisme
dviter la source de menace : le nuclus accumbens. Cette rgion du striatum situe devant
lamygdale, prs de la base du cerveau antrieur, est directement relie lamygdale dont il
reoit des signaux lors des traitements motionnels, et envoie des signaux vers des aires en jeu
dans le mouvement comme le pallidum. Le circuit est le suivant (Figure 8) : comme dcrit
prcdemment, le noyau latral de lamygdale traite les proprits sensorielles du stimulusmenaant. Linformation sur la menace est ensuite envoye, par le biais de connexions au
noyau basal, au nuclus accumbens. Linformation atteint aussi le noyau central. Ce dernier
active les neurones dopamine qui librent leur neurotransmetteur dans le nuclus
accumbens. La dopamine facilite la capacit des cellules du nuclus accumbens traiter
linformation envoye par lamygdale. Il en rsulte quun signal amplifi parvient au pallidum
qui active les systmes contrlant le comportement motiv, permettant lorganisme de ragir
de faon viter la source de la menace.
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5.3 Consquences sur la mmoire de travail.
Lamygdale interagit avec le cortex prfrontal mdian. Cette rgion inclut les rgions du
cingulaire antrieur et orbitofrontal, ainsi que les aires de transition entre elles. Ces aires sont
connectes plusieurs rgions de lamygdale, noyau central compris, et des projections du
noyau central vers le tronc crbral, ce qui permet aux fonctions cognitives des rgionsprfrontales de rguler lactivit de lamygdale et ses ractions lies la peur. En fait, les
relations entre amygdale et cortex prfrontal sont rciproques : pour permettre lamygdale
de rpondre des ractions de peur, la rgion prfrontale doit tre inactive. De mme, lorsque
cette dernire intervient, lamygdale serait inhibe, limitant son expression de la peur. On voit
ici aussi un possible dysfonctionnement pouvant expliquer certains troubles de lanxit : la
peur pathologique pourrait survenir quand lamygdale chappe linfluence du cortex
prfrontal. Mais si le cortex prfrontal rgule lactivit de lamygdale, il apparat clair que le
traitement motionnel de lamygdale peut influencer la prise de dcision et dautres fonctions
cognitives du cortex prfrontal.
Le cortex prfrontal est le sige de la mmoire de travail. Si lon admet que la mmoire de
travail reprsente notre contenu de pense immdiat, on peut alors penser que le sentiment (en
tant quexprience consciente dune motion) est la reprsentation dans la mmoire de travail
dlments varis dun tat motionnel intermdiaire. Ainsi le sentiment dtre effray serait
un tat de conscience dans lequel la mmoire de travail intgrerait un stimulus immdiatement
prsent, des souvenirs long terme en rapport avec ce stimulus, et lmotion souleve par
lamygdale. Seule cette dernire information est spcifique dune exprience motionnelle, les
deux autres intervenant chaque fois que lon identifie un stimulus. En dautres termes,
lactivation de lamygdale transforme une simple exprience de la perception en une
exprience charge de crainte. Lmotion en vient monopoliser la conscience dans le cas de
la peur, quand lamygdale domine la mmoire de travail.
Cette domination de lamygdale sur la mmoire de travail se fait de faons multiples. Onpeut en citer quelques unes. Par exemple, par le biais des connexions aux aires corticales du
traitement sensoriel, lamygdale peut modifier les informations que la mmoire de travail
reoit du monde extrieur. De plus, le cortex sensoriel intervient de faon cruciale dans
lactivation du systme de la mmoire du lobe temporal mdian (mmoire long terme). Par
son influence sur les aires corticales sensorielles, lamygdale peut ainsi avoir un impact sur les
souvenirs long terme qui sont actifs et disponibles en mmoire de travail. On notera aussi
que lamygdale interfre avec un aspect important de lattention (attention et mmoire de
travail tant trs proches) : lattention slective. Normalement, si nous sommes vigilants un
stimulus, nous ngligeons les autres. Mais si un second stimulus a une signification
motionnelle, il peut dborder le processus de slection et se glisser en mmoire de travail.
Une lsion de lamygdale empchera cela darriver. Ainsi lamygdale permet des stimulimotionnels traits de faon implicite de parvenir la mmoire de travail et la conscience.
En rapportant ces faits lanxit, on peut dfinir cette dernire comme un tat cognitif
dans lequel la mmoire de travail est monopolise par des penses sources dinquitude et de
souci. La diffrence entre un tat desprit normal et un tat anxieux est que dans ce dernier cas
les systmes en jeu dans le traitement motionnel comme lamygdale ont dtect une situation
menaante et influencent la mmoire de travail dans ce quelle suit et traite. Cela affectera
son tour la manire dont les fonctions excutives slectionneront linformation des autres
rseaux corticaux et des systmes de mmoire, et prendront des dcisions sur le cours des
actions mener.
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5.4 Peur et anxit.
Le rle fondamental de lamygdale dans les circuits de lanxit a donc pu tre mis jour
grce aux recherches menes sur le conditionnement de la peur. Ainsi la thorie mettant au
centre des circuits de lanxit le systme septohippocampique pourrait tre en accord avec
celle de lamygdale si les rseaux de cette dernire prenaient en charge la peur tandis queceux de lhippocampe soccuperaient de lanxit. Mais le rle de lamygdale est confirm
par de nombreuses autres expriences, notamment dans les recherches sur les mcanismes
daction des benzodiazpines. Injectes dans lamygdale, ces dernires peuvent soulager
lanxit. Ceci est en accord avec le fait que les rcepteurs des benzodiazpines sont
concentrs dans les rgions dentre de lamygdale.
Des travaux mens rcemment par Michael Davis ouvrent une autre voie dans la
comprhension de ces circuits. Ils suggrent que lanxit pourrait tre prise en charge par une
rgion du cerveau considre comme une extension de lamygdale et dont les voies de sortie
des informations seraient identiques : le noyau du lit de la strie terminale. Ce dernier pourrait
en effet activer les mmes rgions du cerveau que lamygdale. Mais les voies dentre des
signaux de ces deux structures tant diffrentes, elles pourraient tre actives par des circuits
distincts. Si la distinction entre ces deux circuits pourrait expliquer pourquoi des patients sous
anxiolytiques peuvent tre moins anxieux, et pourtant conserver la capacit de ragir face un
danger, des travaux sont encore ncessaires pour prciser les circuits en jeu et leur
fonctionnement.
6 CONCLUSION.
La comprhension des circuits de lanxit a bien sr pour but dapprofondir les
connaissances sur certaines pathologies psychiatriques, mais aussi damliorer la pratique
mdicale en permettant de trouver des thrapeutiques (mdicaments ou psychothrapies) plus
efficaces et mieux tolres. Mais si les progrs accomplis permettent de mieux cibler les
problmes, comme le fait que lactivit du cortex prfrontal, de lhippocampe ou de
lamygdale doit tre altre un niveau dans les troubles de lanxit, ils ne permettent pas de
comprendre certaines diffrences entre les pathologies, par exemple entre le trouble panique
et le stress post traumatique. Dans le trouble panique, la peur surgit sans un stimulus
comportemental vident, et se traduit par une crise danxit menant une anxit
anticipatoire avec manifestations dvitement. En revanche le stress post traumatique associe
une sensibilit accrue aux stimuli rappelant un vnement traumatique pass avec rsurgence
de souvenirs sous forme de flash-backs. Laltration des circuits neuronaux doit donc se situer
des niveaux diffrents.
Malgr tout, les avances permises par les tudes sur le conditionnement de la peur laissent
entrevoir de grandes capacits dexprimentation. Ce conditionnement peut permettre de juger
si les configurations dactivit neuronale dans et entre hippocampe, amygdale et cortex
prfrontal diffrent chez les patients atteints de troubles de lanxit par rapport des sujets
sains. De plus, leffet de mdicaments (comme les inhibiteurs spcifiques de la recapture de la
srotonine) ou de la thrapie comportementale et cognitive sur le fonctionnement de ces
circuits pourra tre valu, et compar au fonctionnement chez les personnes normales. Par lasuite, une fois que sera lucid en quoi les cerveaux des patients atteints de troubles de
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lanxit diffrent entre eux et de ceux des personnes saines, il sera possible de rechercher
chez lanimal quel type dexprience peut induire les mmes changements, par exemple
modifier le fonctionnement de lhippocampe ou du cortex prfrontal sans changer celui de
lamygdale, puis en reproduisant ces modifications, il sera possible dexplorer les
changements molculaires se produisant au niveau des synapses et de trouver de nouveaux
mdicaments plus spcifiques.Les quipes de J. Ledoux ont commenc un tel programme de recherche sur des patients
atteints de troubles paniques et de stress post traumatique, et sil est trop tt pour prvoir les
rsultats, il amnera forcment isoler des diffrences entre les cerveaux tudis. Et si les
rsultats obtenus ne sont pas ceux attendus, ils forceront au moins penser les problmes
dune autre manire.
7 BIBLIOGRAPHIE.
- J. LEDOUX,Neurobiologie de la personnalit, d. Odile Jacob, 2003.
- P. CESARO, Y. KERAVEL, H. OLLAT, M. PESCHANSKI, M. SINDOU,
Neuroanatomie fonctionnelle De la cellule aux comportements, vol 2.
- F. FERRERI, C. AGBOKOU, Psychiatrie et dveloppement Maturation et
vulnrabilit, d. Med-Line, 2002.
- Annexes : figures 1, 2 et 3 : site Internet www.lecerveau.mcgill.ca/flash/index_d.html .
8 ANNEXES.
http://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/index_d.htmlhttp://www.lecerveau.mcgill.ca/flash/index_d.htmlRecommended