Les patients atteints de la maladie de Parkinson perdent le contrôle naturel sur leurs mouvements volontaires. Plus précisément, la maladie de Parkinson est causée par la mort des neurones qui produisent un neurotransmetteur, la dopamine, dans une région du cerveau appelée substance noire. Or, une nouvelle étude, publiée par des scientifiques du Columbia University dans la revue Nature, représenterait une étape importante vers une meilleure compréhension de la fonction normale précise de ces neurones.
Comme le soulignent les chercheurs, les scientifiques ont longtemps cherché à comprendre pourquoi l'absence de ces neurones dits dopaminergiques (l'absence de dopamine) conduit aux dysfonctionnements moteurs caractéristiques de la maladie de Parkinson, tels que la raideur, les mouvements lents et les tremblements. L'explication la plus largement acceptée est que, pour se déplacer normalement, le cerveau a constamment besoin d'un certain niveau de dopamine, ce que les patients de Parkinson perdent progressivement. Cependant, les personnes atteintes de la maladie de Parkinson n'ont pas de problème moteur global. Les problèmes moteurs rencontrés par les patients parkinsoniens sont plus spécifiques. Le problème des patients réside dans la difficulté à initier le mouvement et dans la lenteur du mouvement. En fait, comme les chercheurs l'ont révélé chez des souris non atteintes de la maladie de Parkinson, pour qu'un mouvement se déroule correctement, il suffit d'une bouffée de dopamine, ou plus précisément d'un pic d'activité des cellules dopaminergiques, juste avant le début des mouvements. En d'autres termes, la dopamine (ou, dans ce cas, l'activité des cellules qui la produisent) n'est qu'un déclencheur des mouvements volontaires.
Selon les chercheurs, la découverte révèle que le changement de l'activité neuronale est nécessaire pour promouvoir le mouvement. De plus, le pic de dopamine qui précède l'initiation du mouvement ne réglemente pas seulement l'initiation, mais régule aussi la vigueur du mouvement. Ces derniers mentionnent également que les résultats précédents abondaient dans ce sens. Dans des conditions normales, il y a une augmentation transitoire de l'activité des neurones dopaminergiques, et que cette augmentation semble précéder l'initiation du mouvement. Cependant, ils cherchaient à déterminer si cette activité neuronale était surtout importante pour initier le mouvement ou si elle était aussi importante lors de l'exécution du mouvement.
Les scientifiques ont effectué leurs expériences en utilisant l'optogénétique, une technique qui leur permettait d'allumer et d'éteindre les neurones très rapidement avec la lumière laser, afin d'être certains que nous enregistrions seulement l'activité des cellules dopaminergiques des animaux.
Les souris ont été placées dans une «arène» où elles pouvaient se déplacer librement. En utilisant des détecteurs de mouvement, les auteurs ont ensuite mesuré si les animaux bougeaient ou non à un moment donné. Ils ont enregistré des neurones dopaminergiques identifiés et ont pu observer un pic transitoire d'activité dans plusieurs de ces cellules avant les mouvements. Dans la phase suivante, les chercheurs ont activé ou inhibé les cellules dopaminergiques avec un laser. Ils pouvaient ainsi voir que lorsque les souris ne bougeaient pas, le fait d'activer les neurones pendant une demi-seconde suffisait à promouvoir le mouvement, et avec plus de vigueur, que sans l'activité de ces neurones.
Cependant, si les neurones étaient activés lorsque les souris se déplaçaient déjà, les animaux continuaient leurs activités en termes de mouvement et de vigueur du mouvement, tel que mesuré par l'accélération. De plus, inhiber l'activité des neurones pendant un mouvement continu n'avait aucun effet sur son exécution normale.
Selon les chercheurs, les résultats révèlent que l'activité des neurones dopaminergiques peut agir comme une porte pour permettre ou non l'initiation de mouvements. Ils révèlent pourquoi la dopamine est si importante dans la motivation, et aussi pourquoi le manque de dopamine dans la maladie de Parkinson conduit aux symptômes qu'elle provoque. La nouvelle étude pourrait ouvrir la voie au développement de traitements pour la maladie de Parkinson avec moins d'effets secondaires
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