L’activité cérébrale unique des adolescents

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Texte adapté et traduit de l’anglais de Pitt Researchers Report Internal and Environmental Factors Trigger Unique Brain Activity in Teens, Is Key Step in Understanding Causes of Teen Behavior publié sur le site de l’Université de Pittsburgh le 22 février 2010
Les résultats d’une étude présentée dans Behavioral Neuroscience montrent que les comportements à risque et certains problèmes psychologiques des adolescents pourraient résulter d’une sensibilité neuronale accrue aux émotions et à l’environnement de ces derniers.

Même si les problèmes de comportement typiques aux adolescents sont bien documentés, on en sait encore peu sur la complexité de leur activité cérébrale. Des chercheurs de l’Université de Pittsburgh ont franchi une étape importante en découvrant une piste neuronale qui permettrait de comprendre ce qui peut conduire des adolescents à adopter des comportements impulsifs, complaisants ou autodestructeurs. Selon cette étude, le cerveau des adolescents est plus sensible à des facteurs internes et environnementaux que le cerveau des adultes, ce qui expliquerait possiblement la tendance des adolescentes à faire l’usage de drogues et le développement de problèmes psychologiques.

La chercheuse responsable de l’étude, Bita Moghaddam, professeure au département de neuroscience à l‘École des Arts et des Sciences de Pittsburgh, affirme qu’il serait nécessaire de mener une enquête plus approfondie pour connaitre les mécanismes réactionnels exacts du cerveau des adolescents. Toujours selon Moghaddam, l’étude en cours est un point de départ dans la cartographie du chemin neuronal qui se dessine à partir des stimuli jusqu’aux comportements d’un adolescent.

« L’adolescence est une période de volatilité et de vulnérabilité pendant laquelle on remarque une tendance aux conflits interpersonnels, à la réactivité émotionnelle et aux comportements à risque, mais nous en savons encore très peu sur les mécanismes cérébraux qui favorisent cet état », dit Moghaddam.

Nous voulons savoir comment le cerveau de l’adolescent interagit avec l’environnement au niveau cellulaire, lorsque les signaux neuronaux sont lancés. Une fois que nous aurons identifié comment certains facteurs déclenchent ces comportements chez les adolescents, nous pourrons mieux comprendre ce qui les incite à prendre des risques et les problèmes psychologiques (comme la dépression et la schizophrénie) qui se produisent pendant cette période.

Une expérience menée sur des rats adolescents

Les chercheurs ont entrainé des rats adultes et adolescents à réagir à un signal de lumière en les récompensant avec des boulettes de sucre. Selon les auteurs de l’étude, des recherches antérieures ont montré que les rats et les souris adolescents présentent des différences comportementales avec les adultes de la même espèce, dont une plus grande impulsivité, de l’impatience et une vulnérabilité aux problèmes psychologiques. Les rats ont été placés en face de trois trous, dont un, celui du milieu, projetait parfois de la lumière. Si un rat mettait son museau dans le trou central quand il voyait de la lumière, il recevait une boulette. Par contre, s’il explorait le trou droit ou gauche, il ne recevait rien. Les chercheurs ont constaté que les rats adolescents ont répondu à l’indice de lumière au moins aussi facilement que les rats adultes, suggérant une capacité similaire ou légèrement plus favorable pour l’apprentissage.

Après six jours, les rats n’ont plus reçu de récompense pour avoir choisi le trou central. Ils ont été divisés en quatre groupes expérimentaux dont le nombre d’adultes et d’adolescents était égal.

– groupe 1 : Les rats ont eu 20 % moins de nourriture entre les sessions expérimentales et on leur a montré un signal de lumière ;

– groupe 2 : Les rats pouvaient manger autant qu’ils le voulaient entre les sessions et on leur a montré un signal de lumière pendant les sessions expérimentales ;

– groupe 3 : Les rats ont eu moins de nourriture et aucun signal de lumière ;

– groupe 4 : Les rats pouvaient manger entre les sessions, mais on ne leur a pas montré le signal de lumière.

Moghaddam et son équipe ont découvert que les rats adolescents avaient tendance à revenir au trou central beaucoup plus souvent que les adultes, bien qu’ils n’aient pas reçu de récompense. De plus, ils ont continué à aller au trou central longtemps après que les rats adultes ont arrêté complètement d’y mettre le museau. Cette obstination des adolescents a été encore plus importante chez les rats adolescents qui ont reçu le signal de lumière et qui avaient une alimentation restreinte avant l’expérience (groupe 1). Les rats adolescents de ce groupe ont mis leur museau dans trou central 30 fois, c’est-à-dire deux fois plus souvent que les adultes du même groupe et que les rats adolescents du groupe 3. Les rats adolescents du groupe 2 ont mis le museau dans le trou central seulement une dizaine de fois, ce qui représente le tiers de ce qu’on a observé chez les rats du groupe 1.

Ainsi, les rats qui ont fait l’expérience de stimuli internes et externes reliés à la faim et au signal de lumière ont compulsivement cherché la récompense plus longtemps après que les autres rats se sont rendu compte qu’elle n’existait plus.

Ces résultats montrent que les adolescents humains pourraient se comporter de la même façon irrationnelle et compulsive face à certains sentiments et facteurs du milieu, explique Moghaddam.

Ce que le rat nous apprend sur l’adolescence humaine

« On peut transposer ces observations aux humains. Prenons un scénario relativement banal comme celui-ci : les adolescents affamés sont plus susceptibles que les adultes d’acheter de la nourriture immédiatement après avoir vu une publicité. Ou encore un scénario plus sérieux : le désespoir vécu par des adolescents et des problèmes relationnels peuvent susciter chez eux des idées suicidaires », propose la chercheuse.

Pour la phase suivante du projet, le groupe de chercheurs de Pittsburgh va répéter les expériences tout en observant l’activité cérébrale dans les centres de l’émotion et de la cognition chez des rats adolescents et adultes. Cette nouvelle recherche aidera Moghaddam et ses collègues à comprendre comment les cellules du cerveau codent les signaux comportementaux envoyés en réponse à des stimuli internes et externes.
Sturman, David A.; Mandell, Daniel R.; Moghaddam, Bita (2010). Adolescents exhibit behavioral differences from adults during instrumental learning and extinction. Behavioral Neuroscience. Vol 124 (1), février 2010, 16-25 (résumé en ligne).