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Et si l’anesthésie affectait le traitement cognitif des informations sociales ?


Une équipe du laboratoire Ethologie animale et humaine, en collaboration avec des chercheurs Belges et Japonais, démontre chez l’étourneau sansonnet femelle l’impact de l’anesthésie sur le traitement des signaux de communication sociale dans l’aire cérébrale auditive primaire. Ces résultats ouvrent de nouvelles pistes de recherche sur la différenciation entre le traitement de l’information sensorielle basique et celui de signaux pertinents d’un point de vue comportemental qui pourrait nécessiter des états attentionnels plus élevés.  Cette étude a été publiée le 14 décembre 2016 dans la revue Scientific Reports.


DepuisL’impact potentiel de l’anesthésie sur le traitement cérébral de l’information sensorielle est une question importante, très débattue et non résolue. Il est admis que l’anesthésie diminue l’activité neuronale globalement mais son impact potentiel sur la nature des réponses neuronales restait jusqu’ici très hypothétique. Or, la plupart des études menées en imagerie et sur le traitement sensoriel chez l’animal s’appuient sur des enregistrements sous anesthésie. Dans cette étude, les chercheurs ont comparé les réponses neuronales à des chants de mâles dans l’aire auditive primaire de femelles étourneaux en état d’éveil (en contention) à celles de femelles sous anesthésie légère. L’équipe du laboratoire Ethologie Animale et Humaine avait déjà démontré une plasticité cérébrale saisonnière chez ces femelles dont les  neurones répondent plus à certains éléments du chant de mâle en saison de reproduction, alors qu’ils répondent plus aux chants “sociaux” (non sexuels) hors reproduction (1).

Dans cette nouvelle étude, près de 8000 sites neuronaux ont été enregistrés chez 26 femelles, pendant et hors saison de reproduction. Les résultats montrent que sous anesthésie 1) le phénomène de plasticité saisonnière disparaît. Il n’y a donc pas de sélectivité particulière envers les stimuli sociaux pertinents à un temps donné, 2) il y a une augmentation des réponses neuronales pour des signaux artificiels dénués de sens biologique.

Ces résultats révèlent un impact clair de l’anesthésie sur les processus sensoriels et cognitifs, même dans une aire cérébrale primaire. Le traitement de signaux biologiquement pertinents, et en particulier sociaux, pourrait requérir des états attentionnels élevés, ce que semblait aussi indiquer une précédente étude révélant une suppression de la latéralisation du traitement des sons spécifiques chez l’oiseau anesthésié (2). Les variations saisonnières de la sélectivité des réponses neuronales n’étant visibles que sur l’animal éveillé, elles montrent que l’état attentionnel de l’animal contribue fortement à la plasticité saisonnière des préférences neuronales de l’aire auditive.

Cette étude met en évidence que l’évaluation de l’impact de l’anesthésie sur la sélectivité neuronale est essentielle quel que soit le niveau cérébral d’intégration. Ceci est particulièrement le cas dans l’étude de signaux complexes nécessitant un traitement cognitif élevé mais aussi pour éviter les biais d’interprétation sur le traitement des signaux simples, comme la surreprésentation des signaux artificiels constatée ici : la sélectivité neuronale semble affectée par l’anesthésie.

Le traitement cérébral des informations sociales pourrait nécessiter des niveaux élevés d’attention et de vigilance, qui sont affectés par l’anesthésie. Une telle analyse comparative des réponses neuronales entre sujets anesthésiés ou éveillés pourrait donc aider aussi à mieux comprendre les processus en jeu dans le traitement de l’information cognitive complexe.

Il faudrait à l’avenir considérer avec prudence les résultats d’études menées sous anesthésie, comparer l’effet de différents anesthésiques et déterminer s’il existe des différences entre individus liées à des facteurs comme le sexe ou l’âge.

Cette première découverte d’un effet de l’anesthésie sur le traitement de l’information cérébrale au niveau neuronal ouvre donc un très grand nouveau champ d’investigation.

 

1. Cousillas, H., et al. European Journal of Neuroscience, 37 (5), 728-734.

2.  George, I et al. Journal of Comparative Neurology, 488, 48-60.


Figure : Lien social et perception auditive chez l’étourneau. Les liens sociaux, éléments clés du développement social et sensoriel, contribuent à la construction du cerveau. Le traitement de ces informations sociales nécessite des niveaux d’attention et de vigilance élevés. L’anesthésie perturbe dans une aire cérébrale primaire le traitement de ces signaux sociaux complexes et favorise des réponses neuronales incohérentes à des signaux artificiels.

© Hugo Cousillas


 

En savoir plus

Contact chercheur

  • Hugo Cousillas

  • Martine Hausberger
    Ethologie Animale et Humaine. EthoS.
    CNRS UMR 6552 - Université de Rennes 1
    Campus de Beaulieu
    263 Avenue du Général Leclerc
    35042 Rennes cedex

    Tel: 02 23 23 69 79

    Tel: 02 23 23 48 28 fnbsp;

Mise en ligne le 16 décembre 2016
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