Fiche de révision : Dopamine et circuits de récompense

📋 Plan du Cours

1. Synthèse et inactivation de la dopamine
2. Récepteurs dopaminergiques
3. Noyaux et voies dopaminergiques
4. Renforcement et système mésolimbique
5. Régulation dopaminergique de l’ATV
6. Drogues et système de récompense
7. Vitesse dopaminergique et renforcement

📖 1. Synthèse et inactivation de la dopamine

★ À maîtriser

• La tyrosine est transformée en DOPA, puis la DOPA en dopamine par la DOPA décarboxylase.

• Environ 80 % de la dopamine libérée est recaptée par un transporteur, puis recyclée ou dégradée par la MAO dans le neurone présynaptique.

Compléments

• La COMT dégrade la dopamine dans la fente synaptique et participe à la formation d’acide homovanillique.

• Les IMAO-B, dont la sélégiline, inhibent la MAO-B.

• Les antidépresseurs tricycliques, la cocaïne et l’amphétamine sont associés au transporteur de recapture de la dopamine dans le schéma de synthèse et d’inactivation.

• L’AMPT et la réserpine figurent parmi les substances modulant la transmission dopaminergique dans le schéma de synthèse.

📖 2. Récepteurs dopaminergiques

★ À maîtriser

📌 Les récepteurs D1 sont postsynaptiques et augmentent l’activité de l’adénylate cyclase, tandis que les récepteurs D2 sont pré- et postsynaptiques et diminuent cette activité.

• Les récepteurs dopaminergiques sont tous métabotropiques.

Compléments

• La famille D1 comprend les sous-types D1 et D5, tandis que la famille D2 comprend D2, D3 et D4.

💡 Astuce mémo

D1 stimule l’AC, D2 la freine.

📖 3. Noyaux et voies dopaminergiques

★ À maîtriser

• Le noyau A9 correspond à la substance noire et projette vers le striatum par la voie nigrostriée.

• Le noyau A10 correspond à l’aire tegmentale ventrale et participe aux voies mésolimbique et mésocorticale.

• La voie mésolimbique relie notamment l’aire tegmentale ventrale au noyau accumbens, tandis que la voie mésocorticale projette vers le cortex préfrontal.

Compléments

• Le noyau dopaminergique A12 se situe dans le noyau arqué et est associé à l’hypophyse.

• La voie mésolimbique est associée à la régulation de l’humeur, aux conduites motivationnelles et à la genèse des conduites addictives.

• La voie mésocorticale est associée à :

  • l’activité mnésique
  • l’éveil
  • l’attention
  • les processus cognitifs

• En 1954, Olds et Milner mettent en évidence le comportement d’autostimulation.

📖 4. Renforcement et système mésolimbique

🔑 Notions clés & Définitions

• Renforcement : Effet de certains stimuli sur le comportement qui les précède.

★ À maîtriser

• Un stimulus appétitif active un mécanisme cérébral qui augmente la probabilité de répétition du comportement le plus récent.

• L’autostimulation est maximale lorsque l’électrode est placée dans les voies dopaminergiques mésolimbiques et diminue après une lésion du noyau accumbens ou de l’aire tegmentale ventrale.

• L’activation des récepteurs dopaminergiques du noyau accumbens renforce l’autostimulation, tandis que leurs antagonistes réduisent la recherche de nourriture, bloquent l’autostimulation et empêchent le conditionnement de place.

• La libération de dopamine dans le noyau accumbens active les réponses renforcées par des stimuli appétitifs.

Compléments

• Le délai de survenue d’une récompense influence ses effets renforçants.

• Les animaux apprennent rapidement à appuyer sur un levier pour s’administrer de la dopamine dans le noyau accumbens.

📌 Les antagonistes dopaminergiques dans le noyau accumbens inversent la préférence des animaux pour fournir davantage d’effort afin d’obtenir une meilleure récompense; les lésions du noyau accumbens produisent aussi cette inversion.

• Le système dopaminergique mésocorticolimbique répond à :
  • la faim
  • la soif
  • le désir sexuel
  • l’adaptation au stress
  • les situations émotionnelles

📖 5. Régulation dopaminergique de l’ATV

★ À maîtriser

• L’activité dopaminergique de l’aire tegmentale ventrale est régulée par :
  • les opioïdes endogènes
  • le GABA
  • le glutamate
  • l’acétylcholine
  • les récepteurs CB1

Compléments

• Les réponses dopaminergiques naturelles sont de faible amplitude, brèves et finement contrôlées par les neuromodulateurs naturels.

📖 6. Drogues et système de récompense

★ À maîtriser

• Les drogues addictives peuvent agir à la place des neurotransmetteurs naturels et dérégler le système de récompense.

• Les drogues que les animaux peuvent s’auto-administrer comprennent :

  • les amphétamines
  • la cocaïne
  • les opiacés
  • les barbituriques
  • les benzodiazépines
  • l’alcool
  • la nicotine
  • le THC
  • l’ecstasy

Compléments

• L’action des drogues addictives sur le système de récompense est massive, brutale et prolongée et affecte les mécanismes plaisir-souffrance, bien-être-mal-être et approche-évitement.

• Les drogues addictives potentialisent l’autostimulation, ce qui suggère qu’elles agissent sur les mêmes circuits neuronaux.

• Les opioïdes inhibent les interneurones GABAergiques de l’aire tegmentale ventrale, levant ainsi leur inhibition des neurones dopaminergiques et entraînant une libération de dopamine dans le noyau accumbens.

• La nicotine, l’alcool éthylique et la phencyclidine peuvent provoquer une libération de dopamine dans les circuits de récompense par leurs actions respectives sur les récepteurs nicotiniques, GABA-A et NMDA.

• Les cannabinoïdes agissent via les récepteurs CB1 de l’aire tegmentale ventrale et peuvent aussi agir directement sur le noyau accumbens. - Hyman et al., Neural Mechanisms of Addiction: The Role of Reward-Related Learning and Memory, 2006

📖 7. Vitesse dopaminergique et renforcement

★ À maîtriser

📌 Le méthylphénidate oral et intraveineux entraînent une hausse comparable de dopamine, mais la hausse est plus rapide par voie intraveineuse et seule cette hausse rapide est corrélée à la sensation de plaisir. - Volkow ND, Swanson JM, Variables that affect the clinical use and abuse of methylphenidate in the treatment of ADHD, 2003

• La variable déterminante du renforcement semble être l’importance de l’augmentation de dopamine par unité de temps plutôt que le maintien d’une concentration élevée de dopamine.

Compléments

• Chez l’humain, la demi-vie comportementale du méthylphénidate est plus courte que sa demi-vie pharmacocinétique. - Volkow ND, Swanson JM, Variables that affect the clinical use and abuse of methylphenidate in the treatment of ADHD, 2003

💡 Astuce mémo

La hausse rapide de DA compte davantage que sa concentration durable.