Le circuit pourrait aider à expliquer pourquoi les techniques psychocorporelles pour contrôler la douleur semblent aider de nombreuses personnes.
« Nous savons que les activités mentales du cerveau supérieur — cognition, mémoire, peur, anxiété — peuvent vous faire ressentir plus ou moins de douleur », explique Woolf. « Maintenant, nous avons confirmé une voie physiologique qui pourrait être responsable de l’ampleur de la douleur. Nous avons identifié une commande de volume dans le cerveau pour la douleur — nous devons maintenant apprendre à la désactiver. »
Une voie corps-esprit
La sensation de douleur était auparavant considérée comme provenant de neurones dans la moelle épinière recevant des informations sensorielles du corps et les relayant au cerveau. La nouvelle étude a révélé qu’un petit groupe de neurones dans le cortex peut amplifier la sensation de toucher, en envoyant des projections vers les mêmes parties de la moelle épinière qui reçoivent les informations sensorielles tactiles du corps (connues sous le nom de cornes dorsales).
« L’anatomie de ce circuit est connue depuis un certain temps, mais personne n’a réellement examiné sa fonction avant », dit He.
« Dans des conditions normales, les couches du toucher et de la douleur de la moelle épinière sont fortement séparées par des neurones inhibiteurs », élabore Alban Latremoliere, PhD, l’un des quatre co-premiers auteurs de l’article. « Après une lésion nerveuse, cette inhibition est perdue, ce qui fait que les informations tactiles activent les neurones de la douleur. Lorsque les neurones spinaux qui sont censés n’être que des neurones de la douleur envoient cette information au cerveau, nous ressentons la douleur. »
Latremolière, Woolf et ses collègues pensent que les neurones corticaux qu’ils ont identifiés pourraient être une cible potentielle pour traiter la composante tactile de la douleur neuropathique, via des médicaments ou éventuellement une stimulation électrique du cerveau, en brisant une boucle de rétroaction qui introduit et exagère la réponse douloureuse à un toucher normalement non douloureux.
Lorsque l’équipe a sectionné ces neurones ou les a réduits au silence génétiquement dans un modèle murin de douleur neuropathique, les souris ont cessé de reculer devant des touchers légers et inoffensifs, comme une caresse avec un pinceau doux ou la pose d’un bout de ruban adhésif sur la plante du pied. Mais les souris ont conservé leur sensibilité aux stimuli réellement douloureux, retirant par réflexe leurs pattes lorsqu’elles étaient exposées à la chaleur, au froid ou à des piqûres d’épingle.
Tracer les circuits nerveux
Les chercheurs ont utilisé des technologies récemment développées pour visualiser et cibler des groupes spécifiques de neurones dans le cerveau et la moelle épinière. Cela leur a permis d’observer les résultats lorsque différents neurones étaient activés ou réduits au silence dans un modèle de souris, et d’observer quels circuits étaient activés lorsque les souris étaient exposées à des stimuli nocifs ou inoffensifs.
Il note que certains cliniciens ont essayé d’utiliser la stimulation cérébrale comme moyen de traiter la douleur neuropathique, pas toujours avec succès.
« Nos résultats pourraient nous aider à cibler la stimulation sur des zones ou des groupes de neurones particuliers », dit He. « Il pourrait être intéressant d’examiner les données cliniques et d’essayer de reproduire la stimulation chez les animaux, et de voir quel type de stimulation ferait taire ces neurones. »
Avec les technologies d’imagerie fonctionnelle, les chercheurs pourraient sonder quels types d’interventions inhibent au maximum ce circuit, ajoute Woolf.
« Nous avons maintenant la capacité de faire taire ou d’activer des groupes entiers de neurones et d’imager leurs schémas de tir électrique avec une résolution de neurone unique », dit-il. « Rien de tout cela n’était possible il y a dix ans. »
Yuanyuan Liu, Alban Latremoliere et Zicong Zhang (Boston Children’s Hospital) et Xinjian Li (NIMH) sont les co-premiers auteurs de l’article. (Latremoliere est maintenant à la Johns Hopkins Medical School.) Kuan Hong Wang (NIMH) était co-auteur principal avec He et Woolf. L’étude a été soutenue par la Craig Neilsen Foundation, la Paralyzed Veterans of America Foundation, la Dr. Miriam and Sheldon G. Adelson Medical Research Foundation, le National Institute for Neurological Disorders and Stroke, le NIMH (ZIA MH002897) et le Boston Children’s Hospital IDDRC (NIH P30 HD018655, P30EY012196).