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Bases neurobiologiques de la récompense
Le système de récompense est la base neurobiologique de l'apprentissage. Il est indispensable à la survie, car il fournit la motivation nécessaire à la réalisation d'actions ou de comportements adaptés, permettant de préserver l'individu et l'espèce (satisfaction de besoins vitaux tels que recherche de nourriture, reproduction, évitement des dangers ...).
Le système de renforcement est constitué par trois composantes :
1) affective, correspondant au plaisir provoqué par les “récompenses” ; perception hédonique de la récompense ;
2) motivationnelle, correspondant à la motivation à obtenir la “récompense” ;
3) cognitive, correspondant aux apprentissages (conditionnement).
Une sensation agréable donne envie de reproduire la situation qui a donné lieu à cette sensation = renforcement positif. « loi de l’effet » de Thorndike
Cela peut conduire à la dépendance à des substances (psychotropes…) et à des situations (jeux d'argent, jeux vidéos …)
Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
Préférence de place
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Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
Autostimulation
Olds et Milner postulent que les territoires cérébraux qui donnent lieu au phénomène
d'autostimulation (ou à la préférence de place) sont normalement impliqués dans les effets plaisants
des « récompenses » naturelles (nourriture, eau, sexe).
Ces découvertes sont à l'origine de nombreux travaux sur ce que l'on appelle "le circuit de la récompense".
Olds et Milner, 1954 : découverte des "centres du plaisir"
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Le circuit de la récompense
Le système dopaminergique
voie nigrostriée / voie méso-cortico-limbique
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Rôle du système dopaminergique
Comment tester l’hypothèse dopaminergique ?
La plupart des sites dont la stimulation induit un comportement d’autostimulation font partie du système mésocorticolimbique...
Est-ce que l’ATV est nécessaire au comportement d’autostimulation ?Lésion de l’ATV
Est-ce que les neurones de l’ATV modifient leur décharge lors d’un conditionnement opérant ?
Enregistrement électrophysiologique
Est-ce que l’autostimulation modifie les taux de DA dans le cerveau ?Dosage de dopamine et de ses métabolites
Est-ce que l’action de la DA sur ses cellules cibles est importante ?Utilisation d’agonistes et d’antagonistes DA
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Le noyau accumbens est activé lorsqu’une récompense est attendue (chocolat, sexe,
gain au jeu, drogue…)Composante hédonique
Le cortex préfrontal est activé par la vision d’un objet de plaisir (marque préférée, être aimé…),
lors d’une « récompense »Composante cognitive
Chez l’humain…
Bilan n°1
Aspect compulsif des appuisLe renforcement électrique est plus prégnant qu'un renforcement de type boisson ou alimentation
► Apparition d'une notion d'addiction► Absence de phénomène de satiété
Rôle de la dopamineLibération de dopamine lors de l’apparition d'une récompense, puis à l'anticipation de la récompense par le biais d'un conditionnement classique
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Auto-injection de drogue
exemple avec les opiacés (morphine et héroïne)
Auto-injection de drogue
exemple avec les opiacés (morphine et héroïne)
Pédale active
Pédale inactive
Pédale active
Pédale inactive
CSF
Morphine
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Morphine et niveaux de dopamine
Pimozide : antagoniste du récepteur à la dopamine--> inactivation des récepteurs DA
Dopamine et auto-injection de morphine
6-OH-DA : neurotoxiquespécifique des neurones àdopamine et noradrenaline
--> lésion de l’ATV
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Drogues et niveaux de dopamine
Neurotransmetteurs et sites d’action des drogues
Drogues Neurotransmetteurs Sites d’actionCocaine et amphétamine
Opiacés (héroïne, morphine, codéïne)
Nicotine
Cannabis
Ethanol
DopamineSerotonine
DopamineOpioïdes
DopamineOpioïdes?
DopamineOpioïdes Sérotonine GABA Glutamate
DopamineOpioïdes?
Noyau accumbens Amygdale
Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens
Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens Amygdale ?
Aire tegmentale ventrale
Aire tegmentale ventrale Noyau accumbens Amygdale
L'addiction implique le système dopaminergique en induisant une désadaptation du système de récompense
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RAPPEL : Circuit dopaminergique=deux voies majeures
-Système nigrostrié : substance noire → corpus striatum-Système mésocorticolimbique : aire tegmentale ventrale → noyau accumbens, tubercules olfactifs, cortex frontal, et amygdale
→ Le système mésocorticolimbique est le système impliqué dans l'action renforçantedes drogues
Substrats neuroanatomiques à l'action renforçante des drogues
Mode d’action des drogues sur le système dopaminergique
Amphétamine Cocaïne Alcool
Alcool Opiacées
Noyau accumbens
Aire tegmentale ventrale
Cellule secondaire
Nicotine
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Mode d’action des drogues sur le système dopaminergique
Les substances à risque de dépendance augmentent la quantité et la durée de dopamine libérée
« Désadaptation du système de récompense »
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Addiction : définition
Désir puissant et compulsif d’utiliser une substance. Désordre chroniquecaractérisé par 3 éléments :-compulsion à chercher et trouver la drogue-difficultés à arrêter la prise de drogue-émergence de problèmes d’humeur (sautes d’humeur, irritabilité, anxiété…)
Attention : l’addiction définit une prise de drogue répétée de façonchronique et doit donc être distinguée de l’utilisation occasionelle dedrogue.
L’addiction est due à l’action de la drogue sur un cerveau vulnérable et nécessitegénéralement une exposition répétée à une drogue. Ce procédé est fortementinfluencé par le contexte génétique et par les contextes psychologique etenvironnemental dans lesquels la prise de drogue se produit.
Addiction à l’alcool : traitement chez le rat
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Addiction à l’alcool : traitement chez le rat
Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme
Sevrage• obligatoirement en milieu hospitalier• traitement des effets secondaires (tremblements, transpiration,
douleurs, insomnie, anxiété)
En 2005, la France comptait 160000 héroïnomanes…
Deux possibilités pour se défaire de l’addiction :
Substitution = Buprénorphine (Subutex)• agoniste partiel des récepteurs opioïdes dans le SNC• supprime l'état de manque• sans inconvénient sur le système respiratoire et la saturation en
oxygène• pas ou peu d'effets psychotropes (si respect des doses)• suivi obligatoire (prise en charge des effets secondaires et analyse
d'urine)
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Addiction à l'héroïne : traitements chez l'homme
Démonstration chez le rat
Rôle de la buprénorphine dans l'addiction à l'héroïne
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Bilan n°2
Désadaptation du système de récompense associée au comportement addictif.
Importance de la dopamine dans l'établissement de l'addiction.
Phénomène complexe :• intervention d'autres systèmes que la dopamine• importance de l'environnement• symptômes invalidants au sevrage
Une fois installée, l'addiction peut être définitive : les individus présentent unpuissant désir pour la drogue associé à des risques de rechute après plusieursannées, voire décennies d'abstinence.
→ L'addiction induit des changements extrêmement stables dans le cerveau qui sont responsables à long-terme d'anomalies comportementales
Application : le rat-robot