La douleur n’est pas seulement une sensation physique – elle a aussi une composante émotionnelle. Ces pressions peuvent transformer une blessure temporaire en une souffrance de longue durée. Des chercheurs du Salk Institute ont désormais identifié un circuit cérébral qui confère à la douleur physique sa composante émotionnelle. Ils ont ainsi trouvé une nouvelle approche pour le traitement des états douloureux chroniques et affectifs tels que la fibromyalgie, la migraine et le trouble de stress post-traumatique (PTSD). L’étude, publiée dans les Proceedings of the National Academy of Sciences, identifie un groupe de neurones dans une zone centrale du cerveau appelée thalamus, qui semble transmettre le côté émotionnel ou affectif de la douleur chez la souris. Cette nouvelle voie de signalisation remet en question les connaissances théoriques sur le traitement de la douleur dans le cerveau et le corps.
Comment le cerveau contrôle différentes dimensions de la douleur
“Pendant des décennies, l’opinion dominante était que le cerveau traitait les aspects sensoriels et émotionnels de la douleur par des voies séparées”, explique l’auteur principal Sung Han, professeur associé et titulaire de la Pioneer Fund Developmental Chair au Salk Institute. “Il y a cependant eu des discussions sur le fait de savoir si la voie sensorielle de la douleur contribuait également à l’aspect émotionnel de la douleur. Notre étude fournit des preuves solides qu’une branche de la voie sensorielle de la douleur transmet directement l’expérience affective de la douleur”. La sensation physique de la douleur nous permet de la percevoir immédiatement, d’évaluer son intensité et d’identifier sa source. La partie affective de la douleur est ce qui la rend si désagréable. Cet inconfort affectif nous motive à agir et nous aide à associer des sentiments négatifs à la situation afin de pouvoir l’éviter à l’avenir.
Il s’agit là d’une différence cruciale. La plupart des gens commencent à percevoir la douleur lorsque l’intensité du stimulus est identique, ce qui signifie que nous traitons tous l’aspect sensoriel de la douleur de manière assez similaire. En comparaison, notre capacité à supporter la douleur varie considérablement. La mesure dans laquelle nous souffrons de la douleur ou nous sentons menacés par elle est déterminée par notre traitement affectif. Si celui-ci devient trop sensible ou dure trop longtemps, cela peut conduire à un trouble de la douleur. Il est donc important de comprendre quelles parties du cerveau contrôlent ces différentes dimensions de la douleur. La douleur sensorielle a probablement été médiatisée par la voie spinothalamique, une voie de signalisation qui envoie des signaux de douleur de la moelle épinière au thalamus, qui les transmet ensuite à des zones de traitement sensoriel dans l’ensemble du cerveau. La douleur affective était généralement médiatisée par une seconde voie, appelée voie spinoparabrachiale, qui transmettait les informations relatives à la douleur de la moelle épinière au tronc cérébral.
Cependant, des études antérieures utilisant des méthodes de recherche plus anciennes ont suggéré que les circuits de la douleur pourraient être plus complexes. Ce débat de longue date a inspiré Han et son équipe à réexaminer la question avec des outils de recherche modernes. En utilisant des techniques avancées pour manipuler l’activité de certaines cellules cérébrales, les chercheurs ont découvert une nouvelle voie de signalisation spinothalamique chez la souris. Dans ce circuit, les signaux de douleur sont transmis de la moelle épinière à une autre partie du thalamus, qui est reliée à l’amygdale, le centre émotionnel du cerveau. Ce groupe particulier de neurones dans le thalamus peut être identifié par son expression de CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), un neuropeptide découvert à l’origine dans le laboratoire du professeur Ronald Evans au Salk Institute.
Méthodes de traitement des états douloureux tels que la fibromyalgie et la migraine
Lorsque les chercheurs ont “désactivé” (mis au silence génétiquement) ces neurones CGRP, les souris ont continué à réagir à des stimuli douloureux légers comme la chaleur ou la pression, ce qui indique que leur traitement sensoriel était intact. Cependant, elles ne semblaient pas associer de sentiments négatifs persistants à ces situations et n’ont pas montré de comportements de peur ou d’évitement appris lors d’expériences ultérieures. En revanche, lorsque ces mêmes neurones ont été “allumés” (activés optogénétiquement), les souris ont montré des signes évidents de stress et ont appris à éviter cette zone, même si aucun stimulus douloureux n’était utilisé. “Le traitement de la douleur ne consiste pas seulement à ce que les nerfs perçoivent la douleur, mais à ce que le cerveau décide de l’importance de cette douleur”, explique le premier auteur Sukjae Kang, collaborateur scientifique dans le laboratoire de Han. “Comprendre la biologie derrière ces deux processus différents nous aidera à trouver des méthodes de traitement pour les douleurs qui ne répondent pas aux médicaments traditionnels”.
De nombreux états douloureux chroniques – comme la fibromyalgie et les migraines – s’accompagnent d’expériences douloureuses longues, intenses et désagréables, souvent sans cause physique claire ni blessure. Certains patients font également état d’une sensibilité extrême à des stimuli ordinaires comme la lumière, les sons ou le toucher, que d’autres ne trouveraient pas douloureux. Han affirme qu’une suractivation de la voie de signalisation du spinothalamus CGRP pourrait contribuer à ces états en incitant le cerveau à mal interpréter les stimuli sensoriels ou à réagir de manière excessive. En effet, l’analyse du transcriptome des neurones CGRP a montré qu’ils expriment de nombreux gènes associés à la migraine et à d’autres troubles douloureux. Fait remarquable, plusieurs bloqueurs de CGRP sont déjà utilisés pour traiter la migraine. Cette étude pourrait aider à expliquer le mode d’action de ces médicaments et pourrait conduire à de nouveaux traitements non addictifs pour les troubles douloureux affectifs.
Han voit également une pertinence possible pour les maladies psychiatriques associées à une perception accrue de la menace, comme le PTSD. De plus en plus d’éléments issus de son laboratoire indiquent que la voie de la douleur affective du CGRP fonctionne comme une partie du système d’alarme plus large du cerveau et qu’elle ne perçoit pas seulement la douleur, mais aussi une multitude de sensations désagréables auxquelles elle réagit. La suppression de cette voie par des bloqueurs du CGRP pourrait offrir une nouvelle approche pour soulager l’anxiété, les comportements d’évitement et l’hypervigilance dans les troubles liés aux traumatismes. Il est toutefois important de noter que le lien entre la voie de signalisation CGRP et les douleurs psychiques liées à des expériences sociales telles que le deuil, la solitude et le chagrin d’amour n’est pas encore clair et nécessite des recherches supplémentaires.