Publié le 22 novembre 2023. Des schémas d’activité cérébrale distincts, observables dès l’enfance chez les enfants ayant des antécédents familiaux de troubles liés à l’usage de substances, pourraient expliquer les différences de vulnérabilité à la dépendance entre les garçons et les filles, selon une étude de Weill Cornell Medicine.
- Les enfants ayant des antécédents familiaux de troubles liés à l’usage de substances (TUS) présentent des différences d’activité cérébrale dès l’âge de 9 à 11 ans.
- Ces différences varient selon le sexe : les filles montrent une activité accrue dans les zones liées à l’introspection, tandis que les garçons présentent une activité réduite dans les zones contrôlant l’attention.
- Ces découvertes pourraient permettre de développer des stratégies de prévention et de traitement plus personnalisées.
Des vulnérabilités cérébrales prédisposant à la dépendance pourraient se manifester bien avant la première consommation de substances, révèle une nouvelle étude menée par des chercheurs de Weill Cornell Medicine. L’analyse de près de 1 900 images cérébrales d’enfants participant à l’étude sur le développement cognitif du cerveau des adolescents (ABCD) des National Institutes of Health a mis en évidence des schémas d’activité distincts chez les enfants ayant des antécédents familiaux de troubles liés à l’usage de substances (TUS).
L’étude, publiée le 21 novembre dans Nature Mental Health, suggère que ces prédispositions diffèrent entre les garçons et les filles, ce qui pourrait expliquer pourquoi ils empruntent souvent des chemins différents vers la consommation de substances et la dépendance. « Comprendre ces voies pourrait éventuellement nous aider à adapter la prévention et le traitement à chaque groupe », explique l’auteure principale, Amy Kuceyeski, professeure de mathématiques et de neurosciences au département de radiologie et au Feil Family Brain & Mind Research Institute de Weill Cornell Medicine.
Pour explorer ces différences neuronales, les chercheurs ont utilisé une approche informatique basée sur la « théorie du contrôle des réseaux ». Cette méthode permet de mesurer la manière dont le cerveau passe d’un état d’activité à un autre au repos. « Lorsque vous êtes allongé dans un scanner IRM, votre cerveau ne reste pas inactif ; il passe par des schémas d’activation récurrents », précise Louisa Schilling, doctorante au laboratoire de connectivité computationnelle de Weill Cornell et première auteure de l’étude. « La théorie du contrôle des réseaux nous permet de calculer l’effort que le cerveau dépense pour passer d’un modèle à l’autre. » Cette « énergie de transition » reflète la flexibilité cérébrale, c’est-à-dire la capacité à passer d’une pensée introspective à une concentration sur l’environnement extérieur.
Des perturbations de ce processus ont déjà été observées chez des personnes souffrant de troubles liés à la consommation d’alcool ou de cocaïne, ainsi que chez des personnes sous l’influence de substances psychédéliques.
L’étude révèle que les filles ayant des antécédents familiaux de TUS présentent une énergie de transition plus élevée dans le réseau en mode par défaut, une zone du cerveau associée à l’introspection. Cette énergie accrue suggère que leur cerveau pourrait travailler plus intensément pour passer d’une pensée centrée sur soi. « Cela peut signifier une plus grande difficulté à se désengager des états internes négatifs comme le stress ou la rumination », explique Schilling. « Une telle rigidité pourrait ouvrir la voie à des risques ultérieurs, lorsque des substances seront utilisées comme moyen de s’échapper ou de s’apaiser. »
À l’inverse, les garçons ayant des antécédents familiaux présentent une énergie de transition plus faible dans les réseaux d’attention, qui contrôlent la concentration et la réponse aux stimuli externes. « Leur cerveau semble nécessiter moins d’efforts pour changer d’état, ce qui peut paraître positif, mais cela peut conduire à un comportement impulsif », souligne le Dr Kuceyeski. « Ils peuvent être plus réactifs à leur environnement et plus attirés par des expériences enrichissantes ou stimulantes. »
En d’autres termes, selon le Dr Kuceyeski, « les filles peuvent avoir plus de mal à freiner, tandis que les garçons peuvent avoir plus de facilité à appuyer sur l’accélérateur lorsqu’il s’agit de comportements à risque et de dépendance ». Il est important de noter que ces différences cérébrales sont apparues avant toute consommation de substances, ce qui suggère une vulnérabilité héréditaire ou environnementale précoce plutôt qu’un effet direct des drogues.
Les chercheurs insistent sur la nécessité d’analyser les données des garçons et des filles séparément, car la moyenne des résultats entre les deux groupes masquait ces contrastes significatifs. Ces analyses distinctes ont révélé des tendances spécifiques, soulignant l’importance du sexe en tant que variable biologique dans la recherche sur le cerveau et le comportement.
Ces résultats corroborent les observations cliniques : les femmes sont plus susceptibles de consommer des substances pour soulager leur détresse et évoluent plus rapidement vers la dépendance, tandis que les hommes sont plus enclins à rechercher des substances pour ressentir de l’euphorie ou de l’excitation. L’identification de ces vulnérabilités neuronales précoces à l’adolescence pourrait permettre de mettre en place des stratégies de prévention plus ciblées.
« Reconnaître que les garçons et les filles peuvent emprunter des voies neuronales différentes vers le même trouble peut nous aider à adapter notre approche de l’intervention », conclut le Dr Kuceyeski. « Par exemple, les programmes destinés aux filles pourraient se concentrer sur la gestion du stress interne, tandis que pour les garçons, l’accent pourrait être mis sur l’attention et le contrôle des impulsions. »
Cette recherche a été soutenue par la Fondation Ann S. Bowers par le biais de la Bowers Women’s Brain Health Initiative et par les subventions RF1 MH123232, R01 DA057567, U24 AA021697 et AA028840 des National Institutes of Health.
