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Ah, le plaisir de manger ! Mais quand est-ce assez ? C’est une question que nous nous sommes tous posée à un moment ou à un autre. Savoir quand il est temps de manger et quand arrêter est essentiel pour survivre et rester en bonne santé, pour nous, les humains, comme pour les animaux. Mais comment notre cerveau régule-t-il notre comportement alimentaire ? C’est ce que des chercheurs de l’Institut Max Planck pour l’Intelligence Biologique ont cherché à comprendre. Leurs découvertes(1), publiées dans Science Advances, sont fascinantes et pourraient avoir des implications importantes pour notre compréhension des troubles alimentaires.
Le rôle de la faim dans la survie
La faim est une sensation puissante avec des bases biologiques importantes. Elle signale à notre corps qu’il est temps de chercher de la nourriture, un comportement crucial pour prévenir la famine et assurer notre survie. Lorsque nous avons faim, nous avons envie de manger, et lorsque nous mangeons enfin, notre corps nous récompense avec des sentiments agréables et un état général de bonheur.
Un réseau de circuits cérébraux et de voies de signalisation orchestre le comportement alimentaire des humains et des animaux et suscite les sensations associées. L’un des acteurs centraux de ce réseau est l’hormone ghréline. Elle est libérée par les cellules de l’estomac lorsque nous avons faim ou que nous jeûnons, et orchestre notre comportement alimentaire.
Le département de Rüdiger Klein à l’Institut Max Planck pour l’Intelligence Biologique étudie les réseaux cérébraux qui sous-tendent le comportement alimentaire chez les souris. Pour ce faire, les chercheurs ont effectué une analyse approfondie des différents types de cellules dans une région du cerveau connue sous le nom d’amygdale centrale.
“Jusqu’à présent, l’amygdale avait surtout été étudiée dans le contexte de sentiments comme la peur et la récompense, tandis que la régulation de l’alimentation était censée se produire dans d’autres parties du cerveau, comme l’hypothalamus”, explique Christian Peters, chercheur postdoctoral dans le département.
Le rôle de la ghréline dans le comportement alimentaire
Peters et ses collègues ont analysé des cellules individuelles dans l’amygdale centrale, étudiant les molécules d’ARN messager (les copies opérationnelles de leurs gènes). L’analyse a révélé que les cellules sont organisées en neuf grappes de cellules différentes. Certaines de ces grappes favorisent l’appétit tandis que d’autres l’inhibent, et elles ajustent leur production d’ARN messagers lorsque les souris sont nourries ou à jeun.
“Nous avons maintenant une bien meilleure compréhension de la diversité des types de cellules et des processus physiologiques qui favorisent l’alimentation dans l’amygdale centrale”, déclare Rüdiger Klein. “Notre recherche révèle pour la première fois que l’hormone de la faim, la ghréline, agit également sur les cellules de l’amygdale centrale”. Là, elle active un petit sous-ensemble de grappes de cellules, marquées collectivement par la présence de la protéine Htr2a, pour stimuler le désir de manger.
Les neurones Htr2a et la ghréline
Les scientifiques ont découvert que les neurones Htr2a deviennent actifs après un jeûne nocturne ou lorsqu’ils sont stimulés par l’hormone ghréline. Les cellules ont également réagi lorsque les chercheurs ont proposé de la nourriture aux souris.
“Nous pensons que la ghréline remplit plusieurs fonctions”, explique Christian Peters. “Lorsque les souris ont faim, la ghréline active les régions du cerveau liées à l’appétit pour inciter les animaux à manger. De plus, l’hormone renforce l’activité de certaines voies neuronales, tels que l’amygdale, qui attribuent des récompenses, ce qui est probablement une incitation à manger davantage.” De cette façon, la ghréline augmente l’appétence de la nourriture par rapport à la satiété des souris.
Après une période de jeûne prolongée pendant laquelle les animaux avaient très faim, l’activité des neurones Htr2a n’était pas en cause dans le déclenchement du processus de nutrition, probablement parce que la saveur de la nourriture est moins importante dans ces conditions. “D’autres structures cérébrales, par exemple l’hypothalamus, qui régulent le métabolisme, prennent le relais et envoient aux souris le signal qu’il est important de manger pour survivre”, explique Christian Peters.
Implications pour les troubles alimentaires
Se sentir affamé ou rassasié a des impacts profonds sur le bien-être physique mais aussi émotionnel, comme probablement tout le monde le sait par les plaisirs associés à la consommation de nourriture savoureuse. “Les réseaux neuronaux qui véhiculent ces sentiments sont évidemment liés à ceux qui contrôlent l’alimentation, mais on ne comprend pas encore très bien comment ils s’influencent mutuellement”, explique Rüdiger Klein.
“Si nous parvenons à comprendre ces connexions, nous comprendrons mieux les processus neuronaux impliqués dans les comportements alimentaires pathologiques, comme la suralimentation”, conclut Christian Peters. “Il existe de nombreux facteurs biologiques qui contribuent à un comportement aussi complexe et nous devons examiner les processus physiologiques pour comprendre ces facteurs.”
En fin de compte, cette connaissance pourrait conduire à de nouvelles approches thérapeutiques pour soulager les troubles alimentaires. Pour l’instant, la recherche pose les bases pour d’autres études visant à enquêter sur la manière dont des populations spécifiques de neurones sont impliquées dans les circuits neuronaux qui contrôlent l’alimentation. Elle ajoute également une autre pièce importante au puzzle de la compréhension de la façon dont le cerveau orchestre le comportement.
Sources éditoriales et fact-checking
