Ce qui se passe dans le cerveau en cas de stress

Dans les moments de stress aigu - par exemple dans une situation de danger de mort sur la route - notre cerveau doit réagir à la vitesse de l'éclair. Il concentre son attention sur les stimuli environnementaux les plus importants afin de prendre des décisions vitales en une fraction de seconde. Pour y parvenir, différentes zones du cerveau doivent communiquer entre elles de manière optimale et former ce que l'on appelle des réseaux fonctionnels.

Jusqu'à présent, la manière dont le cerveau contrôle de tels processus rapides n'était pas claire. Des essais chez l'homme indiquaient une implication de la noradrénaline, un neurotransmetteur qui est principalement libéré dans le cerveau en cas de stress. Il n'est toutefois pas possible d'étudier cela en détail chez l'homme.

Stimuler le locus coeruleus

Pour percer cette difficile énigme, deux équipes de chercheurs de l'ETH Zurich, les groupes de Johannes Bohacek et Nicole Wenderoth, se sont associés. Dans le cadre d'études animales, les chercheurs ont réussi à démontrer pour la première fois qu'une sécrétion de noradrénaline suffit à elle seule à mettre très rapidement en réseau différentes zones du cerveau. Pour étudier ce phénomène, les scientifiques ont utilisé des astuces génétiques de pointe pour stimuler un minuscule centre dans le cerveau des souris, le Locus coeruleus. Celui-ci alimente l'ensemble du cerveau en noradrénaline.

Pendant cette activation du Locus coeruleus les chercheurs de l'ETH ont enregistré en temps réel l'activité cérébrale des animaux anesthésiés à l'aide d'un appareil d'imagerie par résonance magnétique (IRM).

Les résultats ont étonné les scientifiques : les réseaux des cerveaux de souris dans lesquels la sécrétion de noradrénaline a été activée de manière sélective ressemblaient fortement à ceux des humains exposés à des stimuli de stress aigus. L'activation des réseaux qui traitent les stimuli sensoriels de l'attention, comme le centre visuel et auditif du cerveau, a augmenté le plus fortement. Un réseau autour de l'amygdale, qui est associé aux états d'anxiété, a également été fortement activé.

Un effet incroyablement puissant

Valerio Zerbi, premier auteur de l'étude publiée et expert en imagerie chez la souris, s'est étonné : "J'avais du mal à croire que des effets aussi puissants se soient produits". Les chercheurs ont en outre pu démontrer que les zones du cerveau qui réagissent particulièrement fortement à la sécrétion de noradrénaline, qui s'apparente au stress, possèdent également un grand nombre de récepteurs correspondants pour reconnaître la noradrénaline.

"Dans l'ensemble, ces résultats montrent que les techniques d'imagerie modernes peuvent révéler des relations dans les modèles animaux, ce qui nous permet de comprendre les fonctions cérébrales fondamentales chez l'homme", explique Bohacek. Les chercheurs espèrent pouvoir utiliser des analyses similaires en clinique pour diagnostiquer l'hyperactivité pathologique du système de la noradrénaline, qui est associée à l'anxiété et aux troubles paniques.