La dopamine permet de mieux comprendre la maladie de Parkinson et l’autisme
Bien qu’il soit de plus en plus évident que les taux de maladie de Parkinson sont anormalement élevés dans la population autiste, la raison en reste inconnue. Comme les symptômes de ces deux affections impliquent des modifications des mouvements corporels et du comportement social, une hypothèse soutient qu’elles possèdent une base biologique commune. Bénéficiant d’une collaboration interdisciplinaire (neurosciences, IA et génétique), le projet Brain2Bee(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par le Conseil européen de la recherche(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), a cherché à savoir si la dopamine pouvait apporter une partie de la réponse. «Certaines études avaient établi un lien entre la dopamine et l’autisme, mais le rôle de la dopamine dans le comportement social n’était pas bien compris. Cela nous a incités à explorer un éventuel rôle plus large dans les fonctions sociales et motrices de l’autisme et de la maladie de Parkinson», explique Jennifer Cook, coordinatrice du projet à l’Université de Birmingham(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), hôte du projet. L’un des principaux résultats du projet a été la mise au point de meilleurs outils de diagnostic. «Nous sommes très heureux que nos outils puissent distinguer l’autisme et la maladie de Parkinson sur la base des mouvements. Nous craignions que les mouvements ne soient trop similaires pour les algorithmes», explique Jennifer Cook. «Cela offre un réel espoir de diagnostic plus rapide et plus précis de chaque pathologie.»
La dopamine affecte le comportement ainsi que les fonctions motrices
La dopamine est un neurotransmetteur fabriqué à partir d’un acide aminé présent dans des aliments tels que les produits laitiers, les noix et les graines. On sait qu’elle influence la façon dont le cerveau traite une série de fonctions cognitives et corporelles telles que l’apprentissage et le mouvement. Dans le cas de la maladie de Parkinson, une région spécifique du cerveau perd des cellules productrices de dopamine et des médicaments sont souvent utilisés pour augmenter les niveaux de dopamine. Brain2Bee a recruté des volontaires parmi le grand public pour un essai de médicament. Certains participants ont reçu un médicament appelé halopéridol, qui bloque un récepteur de la dopamine, le récepteur D2(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), mettant temporairement le cerveau dans un état «faiblement dopaminé», tandis que d’autres ont reçu un placebo. Pour observer l’influence de la dopamine sur les mouvements physiques et les interactions sociales, les participants ont effectué des tâches motrices et sociales, et leurs performances ont été comparées entre les jours où ils prenaient de l’halopéridol et les jours où ils prenaient un placebo. On a découvert que la dopamine jouait un rôle clé dans l’adaptation de la vitesse des mouvements en fonction de la situation(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). Elle s’est également avérée importante pour le développement des sensibilités sociales, telles que la compréhension des sentiments(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et des intentions d’autrui(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), et l’apprentissage à partir d’indices sociaux(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre). «Étonnamment, nous avons également constaté que la dopamine affecte séparément les fonctions sociales et motrices, ce qui suggère que des parties différentes du système dopaminergique peuvent être impliquées dans chacune d’entre elles. Si cela se confirme, cela pourrait signifier que les influences de la dopamine sur le mouvement et les comportements sociaux ne sont pas aussi liées qu’on le pense», ajoute Jennifer Cook. Un modèle informatique a été mis au point pour déterminer si l’autisme et la maladie de Parkinson partagent des caractéristiques biologiques ou comportementales liées à la dopamine. L’apprentissage automatique a entraîné les algorithmes du modèle à faire la distinction entre l’autisme et la maladie de Parkinson sur la base de données relatives aux mouvements. «Nous n’avons pas trouvé de cause génétique commune. En outre, notre algorithme a identifié des différences essentielles dans les schémas de mouvement, ce qui suggère qu’en dépit de leurs similitudes, les pathologies sont tout à fait distinctes, ouvrant ainsi la voie à de futurs outils qui réduiront les erreurs de diagnostic», note Jennifer Cook.
Mécanismes de rétention du comportement social au cours de l’évolution
Afin de déterminer si le comportement social est soutenu par des gènes similaires chez d’autres espèces, Brain2Bee s’est également intéressé aux abeilles mellifères, des créatures très sociales dont la chimie du cerveau est comparable à celle de l’être humain (y compris la dopamine). «En analysant les données génétiques des deux espèces, nous avons trouvé des chevauchement de certains gènes liés à la sociabilité(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), ce qui suggère que certaines voies biologiques du comportement social pourraient être conservées au cours de l’évolution», explique Jennifer Cook. Bien qu’ils sortent du cadre de Brain2Bee, les essais de médicaments dopaminergiques destinés à soutenir les fonctions sociales ou motrices constitueront un domaine d’intérêt futur.
