Behavioural hyperactivity and risk-taking in young-adult male mice correlate with increased dopamine release in dorsal, but not ventral, striatum

L'adolescence est une période de changements profonds, non seulement pour les humains mais aussi pour de nombreux animaux. C'est une période définie par un élan de curiosité, une propension à prendre des risques et une énergie impatiente qui pousse les jeunes créatures à explorer le monde au-delà de leurs limites familières. Bien que ces comportements les aident à faire la transition vers l'âge adulte indépendant, ils comportent également un risque plus élevé de problèmes, ouvrant parfois la voie à de futures luttes avec la santé mentale. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps qu'un messager chimique spécifique dans le cerveau, connu sous le nom de dopamine, joue un rôle central dans ce changement. La dopamine est souvent liée aux sentiments de récompense et de motivation, et son activité change à mesure que le cerveau mûrit. Cependant, l'histoire exacte du développement de ce système chimique est restée floue. Les chercheurs ne sont pas d'accord sur le moment où ces changements se produisent, s'ils affectent différemment les mâles et les femelles, et quelles parties spécifiques du cerveau sont impliquées. Une source majeure de confusion a été la façon dont les scientifiques définissent l'« adulte » dans leurs expériences ; de nombreuses études ont traité des souris de seulement deux mois comme étant pleinement adultes, manquant potentiellement les développements subtils mais critiques qui surviennent juste après cet âge.

Pour dissiper cette confusion, une équipe de chercheurs a porté son attention sur le cerveau des souris, examinant de près la différence entre l'adolescence et le jeune âge adulte. Ils se sont concentrés sur deux zones distinctes au sein du striatum, une structure cérébrale profonde impliquée dans le mouvement et la prise de décision. Une zone, le striatum dorsal, est plus étroitement liée aux habitudes et aux actions physiques, tandis que l'autre, le striatum ventral, est lié aux émotions et aux récompenses. Les scientifiques voulaient voir comment la dopamine est libérée dans ces deux régions à mesure que les souris passent de deux mois, ce qui correspond à leur stade d'adolescence, à quatre mois, ce qui représente leur jeune âge adulte. Ils voulaient également voir si ces changements se produisaient différemment chez les mâles et les femelles. Pour obtenir un regard précis, ils ont utilisé une technique d'imagerie spéciale, ultra-rapide, qui leur a permis d'observer en temps réel la libération de dopamine dans des coupes de cerveau prélevées sur les souris. Ils ont soigneusement bloqué d'autres signaux chimiques dans le cerveau pour s'assurer qu'ils ne mesuraient que la dopamine provenant directement des cellules nerveuses elles-mêmes.

Les résultats ont révélé un schéma clair et spécifique qui était resté caché dans les études précédentes. Chez les souris mâles, la quantité de dopamine libérée dans le striatum dorsal a augmenté de manière significative entre l'âge de deux mois et quatre mois. Ce changement biologique s'est produit au même moment où les souris mâles montraient plus de mouvements et une plus grande propension à prendre des risques dans leur comportement. En revanche, le striatum ventral n'a pas montré cette même augmentation de la libération de dopamine, ni de changements liés à l'âge ou au sexe. Les chercheurs ont également vérifié que d'autres systèmes chimiques dans le cerveau ne provoquaient pas ces différences, et ils ont constaté que les changements étaient spécifiques aux neurones dopaminergiques eux-mêmes. Cette poussée spécifique aux mâles dans la région dorsale suggère que les systèmes de récompense et de mouvement du cerveau ne mûrissent pas tous à la même vitesse ou de la même manière.

Cette découverte aide à expliquer pourquoi des études antérieures ont pu produire des rapports contradictoires. En traitant les souris de deux mois comme des adultes pleinement matures, les recherches précédentes ont probablement manqué la fenêtre où ces changements cruciaux se produisent chez les mâles. Les résultats montrent que la transition vers l'âge adulte implique une mise à jour spécifique à une région et à un sexe de la façon dont le cerveau gère la dopamine. Pour les souris mâles, la maturation du striatum dorsal semble être une partie clé du parcours de développement, stimulant l'activité accrue et la prise de risque observées au jeune âge adulte. Ce travail souligne que pour véritablement comprendre comment le cerveau se développe, les scientifiques doivent examiner le bon âge, le bon sexe et la bonne partie du cerveau, plutôt que de supposer que tout le système change en même temps.