Un nano-interrupteur sur le récepteur de la nicotine

Dans un deuxième temps, les chercheurs ont analysé les types d’activité électrique des neurones à dopamine de l’aire tegmentale ventrale. Des travaux ont effectivement distingué deux types d’activité électrique : une activité tonique, régulière et à basse fréquence, et une activité phasique, constituée de décharges transitoires à haute fréquence. Cette dernière est celle qui est associée aux comportements d’apprentissage par renforcement qui sont détournés dans l’addiction. Les résultats ont montré que suite à l’administration de nicotine, l’inactivation aigüe par la lumière violette de la sous-unité β2 diminuait sensiblement l’activité phasique des neurones à dopamine et que la réponse était restaurée par l’illumination par la lumière verte.
Enfin, dans une dernière expérience, les chercheurs ont étudié in vivo, en comportement, l’impact de la sous-unité β2 sur l’attrait pour la nicotine. Pour mesurer cet attrait, les souris étaient dans un espace qui pouvait être séparé en deux compartiments. Le premier jour les souris avaient accès libre à tout l’espace et le temps passé dans chaque compartiment était mesuré. Les 3 jours suivants, l’espace était séparé. Dans un côté les souris recevaient par injection de la nicotine et, de l’autre côté, elles recevaient une solution neutre, sans nicotine. Au 5ème jour, l’espace était à nouveau libre et il a été constaté que les souris passaient plus de temps dans le compartiment où elles avaient reçu la nicotine que dans l’autre. Cette association entre un lieu et un produit, appelée « préférence de place » signe le renforcement : la souris préfère le compartiment où elle a reçu le produit. Afin de contrôler avec la lumière ce comportement de préférence de place, une très fine canule contenant une fibre optique pour la conduction de lumière avait été implantée dans l’aire tegmentale ventrale d’une série de souris chez qui avait été greffé le nano-interrupteur sur le récepteur nicotinique. La même expérience a été répétée sur deux groupes de souris, en les soumettant, qu’elles reçoivent de la nicotine ou le liquide neutre, soit à la lumière violette soit à la lumière verte. Les résultats de ces expériences ont montré que les souris préféraient la nicotine lorsqu’elles la recevaient avec de la lumière verte, correspondant à une sous-unité β2 active dans l’aire tegmentale ventrale, et non lorsqu’elles la recevaient avec de la lumière violette (lorsque la sous-unité β2 était bloquée). Cela signifie que l’activation de la sous-unité β2 au niveau de l’aire tegmentale ventrale est nécessaire pour la mise en place des mécanismes comportementaux de renforcement à la nicotine, la première étape conduisant à l’addiction. 
Ces travaux, bien que très fondamentaux, ouvrent de nouvelles pistes. D’une part, ils valident une technique qui permet d’analyser très finement l’impact d’une molécule, d’un médicament, sur un récepteur au niveau moléculaire mais également sur le comportement. D’autre part, ils identifient définitivement la sous-unité β2 du récepteur nicotinique comme un élément important de l’ensemble des mécanismes conduisant à l’addiction au tabac. Toutefois, pouvoir arrêter de fumer simplement en s’exposant à la lumière violette n’est pas encore pour demain !