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K. Guillem & S. Ahmed dans Cerebral Cortex

Représentation neuronale des préférences individuelles pour la cocaïne dans le cortex orbitofrontal

Le 29 mars 2017

Preference for Cocaine is Represented in the Orbitofrontal Cortex by an Increased Proportion of Cocaine Use-Coding Neurons, Karine Guillem, Serge H. Ahmed. Cereb Cortex 1-14.DOI: https://doi.org/10.1093/cercor/bhw398a

Serge Ahmed, team leader: Pathological decison-making in addiction / IMN



 La cocaïne est la deuxième drogue illicite la plus utilisée en Europe.
Heureusement, tous les usagers de cocaïne ne développent pas une addiction ; seule une minorité vulnérable semble touchée (i.e., 15-20%). L’addiction peut être conceptualisée comme une préférence pour la drogue au détriment d’autres activités et malgré les conséquences négatives associées. Les mécanismes neurobiologiques à l’origine de cette préférence pour la cocaïne chez les individus vulnérables restent encore très mal connus. Dans cette étude, nous avons identifié au sein du cortex orbitofrontal (OFC) - une région préfrontale impliquée dans les processus de décision et de choix - un mécanisme qui pourrait expliquer cette préférence. Nous avons réalisé des enregistrements électrophysiologiques in vivo de l'OFC chez des rats entraînés à choisir entre prendre une dose intraveineuse de cocaïne ou consommer une boisson édulcorée. Face à ce choix, seule une minorité de rats développe une préférence pour la prise de cocaïne.
Nos résultats électrophysiologiques montrent que cette préférence est déterminée par la taille relative de la population neuronale qui représente ce comportement dans l’OFC : plus cette taille est large par rapport à la population neuronale codant l’autre option, plus la préférence pour le comportement de prise de cocaïne est forte. Selon notre hypothèse générale, une plus grande taille confèrerait à la population neuronale codant la prise de cocaïne un avantage sélectif pour gagner la compétition qui l’oppose aux autres populations neuronales au moment du choix, expliquant ainsi la préférence pour la drogue chez les individus vulnérables.



Preference for Cocaine is Represented in the Orbitofrontal Cortex by an Increased Proportion of Cocaine Use-Coding Neurons.

Cocaine addiction is a harmful preference for drug use over and at the expense of other nondrug-related activities. Here we identify in the rat orbitofrontal cortex (OFC) a mechanism that explains individual preferences between cocaine use and an alternative, nondrug-action. OFC neuronal activity was recorded while rats performed each of these two actions separately or while they chose between them. First, we found that these actions are encoded by two non-overlapping neuronal populations and that the relative size of the cocaine population represented individual preferences. A larger relative size was only observed in cocaine-preferring individuals. Second, OFC neurons encoding a given individual’s preferred action progressively fired more than other action-coding neurons few seconds before the preferred action was actually chosen, suggesting a pre-choice neuronal competition for action selection. In cocaine-preferring rats, this manifested by a pre-choice ramping-up activity in favour of the cocaine population.
Finally, pharmacological manipulation of pre-choice activity in favour of the cocaine population caused nondrug-preferring rats to shift their choice to cocaine. Overall, this study suggests that an individual preference for cocaine is represented in the OFC by a population size bias that systematically advantages cocaine use-coding neurons during pre-choice competition for action selection.

Publications
Preference for Cocaine is Represented in the Orbitofrontal Cortex by an Increased Proportion of Cocaine Use-Coding Neurons. Guillem K, Ahmed SH. Cereb Cortex. 2017 Jan 4. doi: 10.1093/cercor/bhw398

Cocaine addiction as a homeostatic reinforcement learning disorder. Keramatic M, Durand A, Girardeau P, Gutkin B, Ahmed SH. Psychol Rev. 2017 Mar 124(2):130-153. doi: 10.1037/rev0000046.

Karine Guillem, PhD / Université de Bordeaux, Institut des Maladies Neurodégénératives, CNRS, UMR 5293 (karine.guillem @ u-bordeaux.fr)
Dernière mise à jour le 30.03.2017