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Le cerveau réagit contre les effets négatifs de drogues comme la cocaïne. Le chercheur Arnaud Lalive d’Epinay le démontre dans son travail de doctorat primé par le Prix Alexander Friedrich Schläfli 2013 de l’Académie suisse des sciences naturelles (SCNAT). Les résultats de sa recherche ouvrent de nouvelles voies dans le développement de thérapies pour traiter les addictions. Par ce Prix, la SCNAT récompense l’excellent travail du jeune chercheur suisse.
Arnaud Lalive d'Epinay est né en 1984 à Genève. Il entreprend des études de biologie à l'université de Genève puis s'oriente rapidement vers les neurosciences avec un master dans le laboratoire du Prof. Dominique Müller, sur la formation des synapses dans le cerveau. De 2009 à 2013, il entreprend un doctorat sur les mécanismes neuronaux de la maladie d'addiction dans le laboratoire du Prof. Christian Lüscher (UniGe), en collaboration avec le Prof. Paul Slesinger du Salk Institute (San Diego, Etats-Unis). Ayant finalement trouvé le courage de quitter son îlot natal, Arnaud Lalive d'Epinay déménage à San Francisco et rejoint l'équipe du Dr Anatol Kreitzer (Gladstone Institute) pour étudier les bases neuronales de la maladie de Parkinson, poursuivant ainsi une approche scientifique qui place la physiologie de la synapse au coeur des maladies du cerveau.
Les drogues activent le système dopaminergique, mais le cerveau se protège
L'addiction est considérée comme une maladie du cerveau, caractérisée par une prise de drogue régulière malgré des conséquences négatives et un risque de rechute après une période prolongée d'abstinence. Dans la majorité des cas, les consommateurs de drogues ne développent d'addiction qu'après usage répété du produit. Cependant, une seule exposition à la droque, quelle qu'elle soit, suffit à modifier le cerveau et à le rendre vulnérable.
Les drogues addictives ont pour cible les neurones à dopamine (DA, Fig1 rouge) de l'aire tegmentrale ventrale (VTA). Les neurones DA sont sous contrôle de neurones inhibiteurs, dits GABA (Fig1 vert). Ainsi, l'activité des neurones DA est inversément proportionnelle à celle des neurones GABA. Finalement, l'activité de ces deux types de neurones peut aussi être diminuée par les récepteurs GABAB.
Plusieurs études ont auparavant démontré que les psychostimulants, comme la cocaïne ou la méthamphétamine, tendent à augmenter l'activité des neurones DA. A long terme, ces changements peuvent se généraliser dans le cerveau et mener à l'addiction. Les travaux d'Arnaud Lalive d'Epinay ont montré que parallèlement à cette augmentation, une seule injection de psychostimulant réduit les courants inhibiteurs dus aux récepteurs GABAB sélectivement dans les neurones GABA. Cela correspond à retirer une pédale de frein du système de contrôle. Par conséquent, l'activité des neurones GABA est moins limitée, et inversément, celle des neurones DA s'en trouve diminuée (Fig1B). Cette adaptation pourrait représenter un phénomène compensatoire du cerveau afin de limiter l'activité des neurones DA et de se protéger de modifications pouvant mener au développement de la maladie d'addiction.
Le jury était présidé par Esther Stöckli de l’Institute of Molecular Life Sciences de l’Université de Zurich et membre du comité de la „Plate-forme Biologie“. Les autres membres du jury étaient: Christoph Michel (Functional Brain Mapping Lab, Université de Genève), Carmen Sandi (Brain & Mind Institute, Ecole polytechnique fédérale de Lausanne EPFL), Peter Scheiffele (Biozentrum, Université de Bâle) et Hanns-Ulrich Zeilhofer (Institut für Pharmakologie und Toxikologie, Universität Zürich). Le thème du concours 2013 était «Neurosciences». Le Prix d’un montant de 5000 francs était remis cette année par la «Plate-forme Biologie».