Pour la première fois, les chercheurs ont identifié, dans les voies neurobiologiques de la peau,un lien avec le toucher et le plaisir ressenti, observable dans les zones concernées du cerveau. Réalisant leur étude sur des souris, les scientifiques ont publié leurs résultats dans la revue Cell. Les neurones de la peau réagissent donc aux caresses et l’information reçue est directement envoyée aux centres du plaisir, direction le cerveau. Cette découverte ouvre la voie à de possibles thérapies, basées sur le toucher, pour luttercontre l’anxiété et la dépression et rétablir le lien social avec les personnes atteintes de ce type de trouble, ou d’autisme. La peau comporte des cellules sensorielles nous permettant de reconnaître les textures, d’évaluer la température et de réagir aux différents stimuli mécaniques. Mais jusqu’à présent, le système de plaisir au niveau de ces mêmes cellules n’était pas prouvé (source 1).
« Nous n’étions pas sûrs que cette image du toucher social soit tout à fait correcte. Nous avons cherché à savoir s’il existait des neurones tactiles spécifiquement adaptés au toucher gratifiant », a déclaré le Dr Abdus-Saboor, chercheur de l’étude.
Cette nouvelle découverte est l’aboutissement d’une collaboration de quatre ans entre près de 20 scientifiques de trois institutions différentes, pour étudier de plus près ces cellules. La technique utilisée est appelée « l’optogénétique ». Elle consiste à modifier des types de cellules individuelles de manière à ce qu’elles puissent être activées lorsque les chercheurs les éclairent avec des couleurs de lumière spécifiques. Cette technique est particulièrement adaptée à l’étude des fonctions de populations spécifiques de cellules. En réalisant cela, ils vont faire une découverte inattendue.
« Nous avons constaté qu’en activant cette population peu étudiée de cellules sensorielles tactiles dans le dos de la souris, les animaux abaissaient leur dos et adoptaient cette posture de dorsiflexion », a déclaré le Dr Elias, membre des scientifiques de l’étude.
Pour les rongeurs, une telle posture est une signature clé de la réceptivité sexuelle, qui nécessite normalement les attentions physiques d’une autre souris. Les scientifiques ont ensuite génétiquement modifié des souris pour que certaines cellules tactiles, les « Mrgprb4 », soient sensibles quand éclairées par lumière bleue. Une fois cette mutation opérée, ils ont observé les souris réaliser des aller-retour pour se faire éclairer par la lumière bleue, installée d’un seul côté de la chambre d’observation. Cela indique que les animaux ont ressenti l’activation des cellules sensorielles Mrgprb4 dans leur dos comme une récompense.
« C’est le premier exemple documenté montrant qu’un comportement spécifique peut être généré ou soutenu par ces neurones ‘Mrgprb4’ », a déclaré le Dr Abdus-Saboor.
Pour aller au bout de leur théorie, les scientifiques ont ensuite éliminé ces cellules ‘Mrgprb4’, à l’aide de techniques génétiques. Ils ont pu observer un effondrement des circuits de récompenses lié au toucher, et donc une baisse de réponse sexuelle chez les souris privées de ces cellules
« La réceptivité sexuelle s’est tout simplement effondrée. Nous savions alors avec certitude que ces cellules étaient importantes pour le toucher social dans les rencontres naturelles », indique le Dr Elias.
Le Dr Elias a souhaité, à l’aide de la photométrie à fibres, une technique pour voir les neurones de récompense du cerveau, vérifier si ces dernières s’allumaient bien, en réponse à des stimuli agréables. En activant les cellules ‘Mrgprb4’, effectivement, les neurones concernés s’allumaient.
Comment s’effectue le passage du message sensoriel de la peau vers le cerveau ?
La peau et le cerveau sont liés. Mais comment ? Par la moelle épinière, et notamment certaines cellules appelées ‘GPR83’. Ces dernières ont pour rôle de détecter les stimuli gratifiants arrivant sur notre peau, pour envoyer le message au cerveau.
« Cela nous a donné l’idée que ces neurones GPR83 sont probablement un conduit reliant la peau au cerveau », a déclaré le Dr Abdus-Saboor.
Grâce à d’autres expériences, l’équipe a réussi à suivre les circuits du toucher entre la peau et le cerveau de manière plus approfondie et plus détaillée que ce qui avait été réalisé auparavant. L’une des principales conclusions est que les neurones du tronc cérébral étudiés sont liés à des endroits encore plus profonds du cerveau. Il s’agit d’une connexion cruciale à observer, puisque ces deux zones du cerveau sont déjà connues pour être associées à l’expérience de la récompense et du plaisir.
