Un circuit allant des neurones de neurotensine du septum latéral au noyau tubéreux contrôle l'alimentation hédonique

Molecular Psychiatry volume 27, pages 4843-4860 (2022)Citer cet article

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Le comportement alimentaire est régulé à la fois par les besoins homéostatiques du corps et par les valeurs hédoniques de la nourriture. L’accès facile à des aliments savoureux et riches en énergie et l’épidémie d’obésité qui en résulte soulignent le besoin urgent d’une meilleure compréhension des circuits neuronaux qui régulent l’alimentation hédonique. Nous rapportons ici que les neurones positifs à la neurotensine dans le septum latéral (LSNts) jouent un rôle crucial dans la régulation de l'alimentation hédonique. La désactivation des LSNts favorise spécifiquement l’alimentation avec des aliments au goût agréable, tandis que l’activation des LSNts supprime l’alimentation globale. Les neurones LSNts se projettent vers le noyau tubéral (TU) via la signalisation GABA pour réguler l'alimentation hédonique, tandis que le signal neurotensine du LSNts → noyau supramammillaire (SUM) est suffisant pour supprimer l'alimentation globale. L'imagerie calcique in vivo et la manipulation optogénétique révèlent deux populations de neurones LSNts activés et inhibés pendant l'alimentation, qui contribuent respectivement à la recherche et à la consommation de nourriture. L'activation chronique des LSNts ou LSNts → TU est suffisante pour réduire l'obésité induite par un régime riche en graisses. Nos résultats suggèrent que LSNts → TU est une voie clé dans la régulation de l'alimentation hédonique.

L'incidence de l'obésité et des maladies métaboliques associées a augmenté rapidement au cours des dernières décennies et est devenue un problème de santé majeur dans le monde entier [1]. L’un des principaux facteurs à l’origine de la pandémie d’obésité est la suralimentation causée par la disponibilité écrasante d’aliments riches en calories et très appétissants dans la société moderne. L'alimentation peut être motivée par la demande énergétique, qui est un mécanisme conservé au cours de l'évolution pour maintenir l'homéostasie métabolique. Cette alimentation homéostatique est étroitement contrôlée par l'activité des réseaux cérébraux et des hormones circulantes [2,3,4]. D’un autre côté, l’alimentation hédonique est motivée par le plaisir de consommer des aliments savoureux sans besoin métabolique, ce qui est un facteur majeur contribuant à la suralimentation et à l’obésité [5].

Bien que les circuits neuronaux qui assurent la médiation de l'alimentation homéostatique aient été largement étudiés, on en sait beaucoup moins sur les substrats neuronaux régulant l'alimentation hédonique [6,7,8]. L'alimentation homéostatique et hédonique pourrait être traitée par des circuits neuronaux séparés et distincts [6]. Les noyaux hypothalamiques, y compris le noyau arqué (ARC) et la zone hypothalamique latérale (LHA), sont bien reconnus pour médier l'alimentation homéostatique qui transforme les signaux de faim en recherche et consommation de nourriture [9]. Généralement, l'alimentation hédonique est présumée être médiée par le système de récompense dopaminergique mésolimbique, y compris l'aire tegmentale ventrale (VTA) et sa cible, le noyau accumbens (NAc) [2, 10, 11]. Cependant, les souris génétiquement déficientes en dopamine arrêtent de se nourrir et meurent quelques semaines après la naissance [12], ce qui suggère que le système dopaminergique VTA joue également un rôle crucial dans la régulation des comportements importants pour la survie des animaux, tels que l'alimentation homéostatique. De plus, les neurones exprimant le peptide apparenté à l'agouti (AGRP) dans l'ARC sont bien caractérisés dans le contrôle de l'alimentation homéostatique (13). L'ablation des neurones AGRP supprime la consommation de nourriture régulière mais n'a aucun effet sur la prise alimentaire au goût agréable induite par la ghréline [14]. Selon une étude récente, l’activation de l’entrée du thalamus paraventriculaire antérieur (aPVT) dans la NAc favorise une alimentation hédonique d’aliments riches en graisses mais n’a aucun effet sur la consommation de nourriture pendant la nuit [15]. Ces études suggèrent que des circuits neuronaux distincts pourraient contribuer différemment à l'alimentation homéostatique et hédonique.

Le septum latéral (LS) reçoit les entrées de l'hippocampe et envoie des projections massives vers l'hypothalamus ; ainsi, il est particulièrement bien placé pour intégrer des informations contextuelles, telles que l’appétence des aliments, afin de guider le comportement alimentaire. Des études antérieures suggéraient des rôles potentiels du LS dans la régulation à la fois de l'alimentation générale et de l'anxiété induite par le stress (4, 16). Cependant, on sait peu de choses sur la manière dont les types et circuits de cellules LS contribuent à l’alimentation hédonique.