Les troubles anxieux représentent les pathologies psychiatriques les plus fréquentes avec une prévalence de l’ordre de 16 % dans la population mondiale [ 1]. D’un point de vue clinique, il est fondamental de mieux comprendre les circuits neuronaux et les mécanismes impliqués dans la régulation de ces pathologies dans le but de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Expérimentalement, les troubles anxieux - et en particulier les réponses émotionnelles de peur - peuvent être facilement modélisés chez le rongeur par l’utilisation du conditionnement auditif de peur ; celui-ci consiste à associer un stimulus sonore (le stimulus conditionnel) à un choc électrique léger délivré aux pattes de l’animal (le stimulus inconditionnel). Au cours du conditionnement, les animaux apprennent que le son est prédictif de l’occurrence du choc électrique. Par la suite, la présentation du seul son induit chez les animaux conditionnés un ensemble de réponses dont une réponse d’immobilisation (le freezing), qui est un indice de la peur de l’animal et qui, de plus, est facilement quantifiable.

Le modèle canonique des circuits neuronaux impliqués dans la régulation des réponses émotionnelles de peur indique que l’amygdale, une structure du lobe temporal médian, joue un rôle clé dans l’apprentissage du conditionnement de peur [ 2, 3]. Au contraire, le cortex préfrontal médian, et en particulier l’aire prélimbique, semble jouer un rôle fondamental dans l’expression de ces réponses à la suite de l’apprentissage [ 4]. En particulier, des lésions ou des inactivations de l’aire prélimbique bloquent l’expression des réponses émotionnelles de peur, et des modifications d’activité de certains neurones de cette aire, fortement corrélées à ces réponses comportementales, sont observées [4, 5]. Alors que le rôle de l’aire prélimbique dans l’expression des réponses comportementales de peur est bien établi, celui des différents types de neurones de cette région, ainsi que les mécanismes sous-jacents impliqués dans l’expression des réponses de peur, restent largement inconnus. Le cortex est composé de deux types principaux de cellules nerveuses, des cellules excitatrices de projection dont le neurotransmetteur principal est le glutamate, et des cellules inhibitrices, appelées interneurones, qui utilisent l’acide γ-aminobutyrique ou GABA comme neurotransmetteur. Les cellules excitatrices de projection contactent des régions distantes et vont permettre la transmission de l’information nerveuse à grande échelle. Les interneurones inhibiteurs, quant à eux, permettent notamment de réguler précisément l’activité de sortie des cellules excitatrices. De multiples classes d’interneurones inhibiteurs existent, dont les fonctions sont très diverses [ 6]. Parmi ces populations interneuronales, on distingue notamment des interneurones exprimant la parvalbumine (interneurones PV), qui contactent les cellules de projection excitatrices au niveau du corps cellulaire ou du segment initial de l’axone (Figure 1). Cette particularité anatomique permet aux interneurones à parvalbumine de réguler précisément l’activité de sortie des cellules de projection. Alors que l’expression des réponses conditionnées de peur repose sur l’activation des cellules excitatrices de l’aire prélimbique [3], le rôle joué par les interneurones à parvalbumine n’a pas fait l’objet d’études systématiques.

Figure 1. Microcircuit cortical composé d’un interneurone inhibiteur gabaergique exprimant la parvalbumine (en bleu) et de cellules de projection excitatrices (en rouge). L’activité des cellules de projection est fortement régulée au niveau du corps cellulaire et des axones par les interneurones exprimant la parvalbumine.

Figure 1. Microcircuit cortical composé d’un interneurone inhibiteur gabaergique exprimant la parvalbumine (en bleu) et de cellules de projection excitatrices (en rouge). L’activité des cellules de projection est fortement régulée au niveau du corps cellulaire et des axones par les interneurones exprimant la parvalbumine.

Ces travaux mettent en évidence deux mécanismes neuronaux complémentaires : la désinhibition de l’activité des cellules excitatrices préfrontales et leur synchronisation grâce au resetting de la phase des oscillations thêta. Ces deux mécanismes sont générés par les modifications d’activité des interneurones à parvalbumine, et permettent une coordination précise et une augmentation de l’activité neuronale des cellules de projection excitatrices du cortex préfrontal afin de contrôler l’expression des réponses conditionnées de peur. Ces travaux indiquent, en outre, que le maintien à long terme des réponses émotionnelles de peur associéés à de nombreuses conditions psychiatriques comme les troubles anxieux ou le syndrome de stress post-traumatique, pourrait être finement régulé au niveau de circuits inhibiteurs préfrontaux spécifiques.

Les auteurs déclarent n’avoir aucun lien d’intérêt concernant les données publiées dans cet article.