NCCR-Synapsy

The Synaptic Bases of Mental Diseases

La Schizophrénie est-elle le coût d’une mauvaise optimisation du cerveau?

Les patient-es atteint-es du syndrome de délétion 22q11.2 ont un risque prononcé de développer une schizophrénie. D’après une récente étude réalisée par des neuroscientifiques du Pôle de recherche national sur les maladies mentales, Synapsy, leur cerveau pourrait utiliser l’énergie de manière non optimale lors de la pensée.

Savoir combien d’énergie le cerveau consomme pour la pensée agite la communauté neuroscientifique depuis toujours. La raison en est simple: le cerveau est un organe très énergivore et presque toutes les pathologies cérébrales sont associées, de près ou de loin, au métabolisme énergétique cérébral. La psychose est un terme utilisé en psychiatrie pour évoquer un état anormal de l’esprit, donc de la pensée, faisant typiquement apparition lors de maladie psychiatrique comme la schizophrénie. Dès lors, la tâche est particulièrement ardue puisque la pensée, psychotique ou pas, implique plusieurs états d’activité du cerveau, donc une multitude de réseaux neuronaux interdépendants.

Contact

Stephan Eliez
Professeur ordinaire

DIPLAB
Faculté de médecine, UNIGE
+41 22 388 67 41
Stephan.Eliez@unige.ch

Dimitri Van De Ville
Professeur associé

MIPLAB
Campus Biotech, EPFL and UNIGE
+41 21 693 96 69
Dimitri.VanDeVille@unige.ch

DOI

https://doi.org/10.1002/hbm.25358

Les patient-es atteint-es du syndrome de délétion 22q11.2 ont un risque prononcé de développer une schizophrénie. D’après une récente étude réalisée par des neuroscientifiques du Pôle de recherche national sur les maladies mentales, Synapsy, leur cerveau pourrait utiliser l’énergie de manière non optimale lors de la pensée.

Savoir combien d’énergie le cerveau consomme pour la pensée agite la communauté neuroscientifique depuis toujours. La raison en est simple: le cerveau est un organe très énergivore et presque toutes les pathologies cérébrales sont associées, de près ou de loin, au métabolisme énergétique cérébral. La psychose est un terme utilisé en psychiatrie pour évoquer un état anormal de l’esprit, donc de la pensée, faisant typiquement apparition lors de maladie psychiatrique comme la schizophrénie. Dès lors, la tâche est particulièrement ardue puisque la pensée, psychotique ou pas, implique plusieurs états d’activité du cerveau, donc une multitude de réseaux neuronaux interdépendants.

Malgré l’apparente difficulté, Daniela Zöller, soutenue par les fonds de recherche de Synapsy pour son doctorat et son postdoctorat effectués conjointement aux laboratoires de Stephan Eliez à l’Université de Genève et à celui de Dimitri Van De Ville à l’EPFL et à l’UNIGE, a cherché à comprendre si les personnes à risque de développer une schizophrénie présentaient un défaut dans les états énergétiques associés à la pensée. «La Schizophrénie est une maladie du développement cérébral. Elle ne se déclare que lors de l’adolescence ou du passage à l’âge adulte. Détecter des marqueurs précoces de la maladie avant qu’elle se développe pourrait être un atout pour la prévenir», précise la chercheuse. C’est pourquoi elle s’intéresse aux patient-es atteint-es par le syndrome de délétion 22q11.2 —un défaut génétique provoquant un risque accru de développer une schizophrénie— dans une étude publiée dans la revue scientifique Human Brain Mapping.

 

Les états énergétiques de la pensée

La neuroscientifique et ses collègues utilisent des techniques d’imagerie fonctionnelle et structurelle à raisonnante magnétique (IRM) pour visualiser les différents réseaux activés par la pensée. Pour ce faire, ils/elles placent simplement une personne dans une IRM en lui demandant de ne rien faire, laissant ainsi libre place à l’émergence de la pensée. Ils/elles observent alors que des régions cérébrales s’activent de manière dynamique et se coordonnent entre elles, reflétant plusieurs états de la pensée. Daniela Zöller, explique qu’il est «possible d’estimer l’énergie nécessaire pour passer d’un état à l’autre grâce à des modèles mathématiques théoriques bien décrits dans la littérature scientifique». Le coût énergétique des états de la pensée est alors estimable de manière théorique en regardant, par imagerie, la structure et la connectivité des réseaux neuronaux.

 

Les non rentables pensées psychotiques

La postdoctorante a bénéficié de l’environnement multidisciplinaire apporté par les laboratoires de Dimitri Van de Ville, celui des chercheur-euses Synapsy Marie Schaer et de Stephan Eliez, ainsi que celui de Danielle Bassett à l’Université de Pennsylvanie aux États-Unis. Elle a ainsi pu exploiter pleinement les données d’imagerie de patient-es sain-es avec les patient-es atteint-es du syndrome de délétion 22q11.2. L’étude s’est focalisée sur des données de l’ensemble du cerveau et non sur des régions uniques. «Nous parlons de 17 états d’activité cérébrale différents qui se propagent à travers le cerveau et se superposent», précise la postdoctorante.

Elle poursuit, «Nous avons constaté que les patients 22q11.2 s’engagent pour une durée plus courte dans des états du cerveau qui nécessitent une énergie plus élevée». Ces données suggèrent que les patients 22q11.2 pourraient utiliser leur cerveau d’une manière moins rentable. Cette découverte améliore la compréhension des mécanismes qui sous-tendent la vulnérabilité aux psychoses. Étant donné que seul 1 % des personnes atteintes de schizophrénie présentent un syndrome de délétion 22q11, les auteur-es pensent qu’il est néanmoins délicat généraliser les résultats de cette étude pour la schizophrénie. «Nous devons désormais confirmer et étendre ces observations importantes pour la compréhension des troubles de type schizophrénique», conclut Daniela Zöller.

Par Yann Bernardinelli, attaché de presse pour le NCCR-Synapsy

Différents états du cerveau mesurés par IRM lorsqu’un-e patient-e est au repos. @EPFL/Zöller

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Professeur ordinaire

DIPLAB
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+41 22 388 67 41
Stephan.Eliez@unige.ch

Dimitri Van De Ville
Professeur associé

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Campus Biotech, EPFL and UNIGE
+41 21 693 96 69
Dimitri.VanDeVille@unige.ch

DOI

https://doi.org/10.1002/hbm.25358

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