Les neuroscientifiques s’intéressent depuis longtemps à la compréhension de l’influence de la dopamine sur l’activité cérébrale. Cependant, il est difficile d’étudier la dopamine car elle est libérée en très petites quantités et il est difficile de mesurer son activité dans le cerveau.
Une nouvelle technologie appelée optogénétique a permis d’étudier la dopamine plus en détail. L'optogénétique utilise la lumière pour contrôler l'activité des neurones. En éclairant des neurones spécifiques, les scientifiques peuvent les activer ou les désactiver et observer comment cela affecte le cerveau.
L'optogénétique a été utilisée pour étudier la dopamine de plusieurs manières. Par exemple, les scientifiques ont utilisé l’optogénétique pour montrer que les neurones dopaminergiques sont activés lorsque les animaux reçoivent des récompenses. Ils ont également montré que les neurones dopaminergiques sont impliqués dans la prise de décision et l’attention.
L’optogénétique est un outil puissant qui aide les neuroscientifiques à mieux comprendre comment la dopamine influence l’activité cérébrale. Cette recherche pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les troubles neurologiques qui affectent la signalisation dopaminergique.
Voici quelques exemples spécifiques de la manière dont l’optogénétique a été utilisée pour étudier la dopamine :
* En 2013, une équipe de scientifiques de l'Université de Californie à San Francisco a utilisé l'optogénétique pour montrer que les neurones dopaminergiques sont activés lorsque les animaux reçoivent des récompenses. Les chercheurs ont implanté des sondes optogénétiques dans la zone tegmentale ventrale (VTA) des rats, une région du cerveau qui contient de nombreux neurones dopaminergiques. Ils ont ensuite entraîné les rats à associer un signal lumineux à une récompense, comme une goutte d’eau sucrée. Lorsque les rats ont vu le signal lumineux, leurs neurones dopaminergiques ont été activés et ils ont léché le bec pour recevoir la récompense.
* En 2015, une équipe de scientifiques du Massachusetts Institute of Technology a utilisé l'optogénétique pour montrer que les neurones dopaminergiques sont impliqués dans la prise de décision. Les chercheurs ont implanté des sondes optogénétiques dans le striatum de souris, une région du cerveau impliquée dans la prise de décision. Ils ont ensuite entraîné les souris à faire des choix entre deux options différentes, comme une petite récompense ou une récompense plus importante, plus difficile à obtenir. Lorsque les souris ont eu le choix, les chercheurs ont activé leurs neurones dopaminergiques à l’aide de l’optogénétique. Cela a amené les souris à être plus susceptibles de choisir la récompense la plus élevée, même si elle était plus difficile à obtenir.
* En 2017, une équipe de scientifiques de l'Université de Cambridge a utilisé l'optogénétique pour montrer que les neurones dopaminergiques sont impliqués dans l'attention. Les chercheurs ont implanté des sondes optogénétiques dans le cortex préfrontal des singes, une région du cerveau impliquée dans l'attention. Ils ont ensuite entraîné les singes à effectuer une tâche d'attention visuelle, comme trouver un objet caché dans une scène encombrée. Lorsque les singes effectuaient cette tâche, les chercheurs ont activé leurs neurones dopaminergiques à l’aide de l’optogénétique. Cela a rendu les singes plus susceptibles de trouver l'objet caché.
Ce ne sont là que quelques exemples de la manière dont l’optogénétique a été utilisée pour étudier la dopamine. Cette recherche fournit de nouvelles informations sur le rôle de la dopamine dans le fonctionnement cérébral et pourrait conduire à de nouveaux traitements pour les troubles neurologiques qui affectent la signalisation dopaminergique.
