Les scientifiques ont identifié un circuit neuronal et un neuropeptide qui transmettent la sensation dite de toucher agréable de la peau au cerveau.
Comme la démangeaison, le toucher agréable est transmis par un neuropeptide et un circuit neuronal spécifiques.
Des chercheurs ont identifié un circuit neuronal et un neuropeptide – un messager chimique qui transporte les signaux entre les cellules nerveuses – qui transmettent la sensation connue sous le nom de toucher agréable de la peau au cerveau. L’étude a été menée par des chercheurs de l’école de médecine de l’université Washington à St. Louis qui ont étudié des souris.
Ce type de toucher – qui se manifeste par des étreintes, des mains ou des caresses, par exemple – déclenche une stimulation psychologique dont on sait qu’elle est importante pour le bien-être émotionnel et le développement sain. L’identification du neuropeptide et du circuit qui dirigent la sensation de toucher agréable pourrait éventuellement aider les scientifiques à mieux comprendre et traiter les troubles caractérisés par l’évitement du toucher et l’altération du développement social, tels que les troubles du spectre autistique.
L’étude a été récemment publiée dans le journal Science.
Les souris adoptent un comportement de toilettage, expérimentant un phénomène que les chercheurs appellent le toucher agréable. Des chercheurs du Centre d’étude des démangeaisons et des troubles sensoriels de l’Université de Washington ont identifié un neuropeptide spécifique et un circuit neuronal qui transmettent le toucher agréable de la peau au cerveau. Ces résultats pourraient éventuellement aider les scientifiques à mieux comprendre et traiter les troubles caractérisés par l’évitement du toucher et une altération du développement social. Crédit : Laboratoire Chen / Université de Washington
“La sensation agréable du toucher est très importante chez tous les mammifères”, a déclaré le chercheur principal, Zhou-Feng Chen, PhD, directeur du Centre d’étude des démangeaisons et des troubles sensoriels de l’université de Washington. “Le toucher est l’un des principaux moyens par lesquels les bébés sont nourris. Tenir la main d’une personne mourante est une force très puissante et réconfortante. Les animaux se toilettent mutuellement. Les gens s’étreignent et se serrent la main. La massothérapie réduit la douleur et le stress et peut être bénéfique pour les patients souffrant de troubles psychiatriques. Dans ces expériences sur des souris, nous avons identifié un neuropeptide clé et une voie neuronale câblée dédiée à cette sensation.”
L’équipe de Chen a découvert que lorsqu’elle élevait des souris dépourvues du neuropeptide, appelé prokinecticine 2 (PROK2), ces souris ne pouvaient pas percevoir les signaux tactiles agréables mais continuaient à réagir normalement aux démangeaisons et autres stimuli.
“Ceci est important car maintenant que nous savons quel neuropeptide et quel récepteur transmettent uniquement les sensations tactiles agréables, il pourrait être possible d’améliorer les signaux tactiles agréables sans interférer avec d’autres circuits, ce qui est crucial car le toucher agréable stimule plusieurs hormones dans le cerveau qui sont essentielles pour les interactions sociales et la santé mentale”, a-t-il expliqué.
Entre autres résultats, l’équipe de Chen a découvert que les souris modifiées pour ne pas avoir de PROK2 ou de circuit neuronal de la moelle épinière exprimant son récepteur (PROKR2) évitaient également des activités telles que le toilettage et présentaient des signes de stress non observés chez les souris normales. Les chercheurs ont également constaté que les souris privées de la sensation de toucher agréable dès la naissance présentaient des réactions de stress plus graves et un comportement d’évitement social plus important que les souris dont la réponse au toucher agréable avait été bloquée à l’âge adulte. Selon Chen, cette découverte souligne l’importance du toucher maternel dans le développement de la progéniture.
“Les mères aiment lécher leurs petits, et les souris adultes se toilettent aussi fréquemment les unes les autres, pour de bonnes raisons, comme l’aide à la création de liens affectifs, le sommeil et le soulagement du stress”, a-t-il déclaré. “Mais ces souris l’évitent. Même lorsque leurs compagnons de cage essaient de les toiletter, elles s’éloignent. Elles ne toilettent pas non plus les autres souris. Elles sont repliées sur elles-mêmes et isolées.”
Les scientifiques divisent généralement le sens du toucher en deux parties : le toucher discriminatif et le toucher affectif. Le toucher discriminatif permet à celui qui est touché de détecter ce toucher et d’identifier son emplacement et sa force. Le toucher affectif, agréable ou aversif, attribue une valeur émotionnelle à ce toucher.
Il est facile d’étudier le toucher agréable chez les humains, car une personne peut dire à un chercheur comment elle se sent par rapport à un certain type de toucher. Les souris, en revanche, ne peuvent pas le faire. L’équipe de recherche a donc dû trouver un moyen de faire en sorte que les souris se laissent toucher.
“Si un animal ne vous connaît pas, il s’éloigne généralement de toute forme de contact car il peut le considérer comme une menace”, a déclaré Chen, professeur d’anesthésiologie Russell D. et Mary B. Shelden et professeur de psychiatrie, de médecine et de biologie du développement. “Notre tâche difficile a été de concevoir des expériences qui permettent de déplacerau-delà de l’évitement instinctif du toucher par les animaux.”
Pour amener les souris à coopérer – et pour savoir si elles considéraient le toucher comme agréable – les chercheurs ont gardé les souris à l’écart de leurs compagnons de cage pendant un certain temps, après quoi les animaux se sont montrés plus disposés à être caressés à l’aide d’une brosse douce, à l’instar des animaux domestiques que l’on caresse et que l’on toilette. Après plusieurs jours de brossage, les souris ont été placées dans un environnement comportant deux chambres. Dans une chambre, les animaux étaient brossés. Dans l’autre chambre, il n’y avait aucun stimulus d’aucune sorte. Lorsqu’elles avaient le choix, les souris se dirigeaient vers la chambre où elles étaient brossées.
Ensuite, l’équipe de Chen a commencé à travailler pour identifier les neuropeptides qui étaient activés par un brossage agréable. Ils ont découvert que PROK2 dans les neurones sensoriels et PROKR2 dans la moelle épinière transmettaient les signaux de toucher agréable au cerveau.
Au cours d’autres expériences, ils ont découvert que le neuropeptide sur lequel ils s’étaient concentrés n’était pas impliqué dans la transmission d’autres signaux sensoriels, comme la démangeaison. Chen, dont le laboratoire a été le premier à identifier une voie similaire et spécialisée pour la démangeaison, a déclaré que la sensation agréable du toucher est transmise par un réseau spécialisé entièrement différent.
“Tout comme nous avons des cellules et des peptides spécifiques aux démangeaisons, nous avons maintenant identifié des neurones spécifiques au toucher agréable et un peptide pour transmettre ces signaux”, a-t-il déclaré.
Référence : “Molecular and neural basis of pleasant touch sensation” par Benlong Liu, Lina Qiao, Kun Liu, Juan Liu, Tyler J. Piccinni-Ash et Zhou-Feng Chen, 28 avril 2022, Science.
DOI : 10.1126/science.abn2479
Liu B, Qiao L, Liu K, Piccinni-Ash TJ, Chen ZF. Base moléculaire et neuronale de la sensation agréable du toucher. Science, 29 avril 2022. DOI 10.1126/science.abn2749
Ce travail est soutenu par l’Institut national de l’arthrite et des maladies musculo-squelettiques et cutanées et l’Institut national des troubles neurologiques et des accidents vasculaires cérébraux des Instituts nationaux de la santé (NIH). Numéros de subvention 1R01 AR056318-06 et R01 NS094344.
