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NeurosciencesLa motivation, une affaire de glutamine et de glutamate

Le degré de motivation et de persévérance dépendent de la proportion des deux neurotransmetteurs dans une zone cérébrale bien précise, le noyau accumbens.

Les chercheurs ont utilisé une technique d’imagerie cérébrale pour mesurer les métabolites présents dans le noyau accumbens. (photo d’illustration)
Les chercheurs ont utilisé une technique d’imagerie cérébrale pour mesurer les métabolites présents dans le noyau accumbens. (photo d’illustration)
KEYSTONE

Les neuroscientifiques de l’EPFL et de l’Université d’Edimbourg ont découvert que le degré de motivation et la persévérance qui permet de l’entretenir dépendent de la proportion des neurotransmetteurs glutamine et glutamate dans une zone cérébrale bien précise. Ces travaux pourraient déboucher sur des pistes thérapeutiques nutritionnelles, selon les auteurs.

Carmen Sandi, de l’Ecole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL), et Gedi Luksys, de l’Université d’Edimbourg, savaient qu’ils devaient cibler une région du cerveau appelée noyau accumbens. Placé très bas dans le cerveau, le noyau accumbens a fait l’objet de nombreuses recherches: il joue un rôle majeur dans des fonctions telles que l’aversion, la récompense, le renforcement et la motivation.

Pour tester et quantifier la motivation, l’équipe de l’EPFL a créé ce qu’on appelle une «tâche de force avec incitation monétaire». Les participants réalisent une tâche demandant un effort qui augmente de manière mesurable et reçoivent une somme d’argent qui correspond à leur effort.

Tâche exigeante

Dans cette étude, 43 hommes ont passé un scanner pour mesurer les métabolites présents dans le noyau accumbens de leur cerveau à l’aide d’une technique d’imagerie cérébrale sophistiquée appelée spectroscopie par résonance magnétique. Celle-ci permet de mesurer spécifiquement l’abondance de substances neurochimiques dans le cerveau, comme les neurotransmetteurs par exemple.

Ensuite, chaque participant devait comprimer un dispositif mesurant la force, un dynamomètre, jusqu’à un niveau de contraction donné pour gagner 20 centimes, 50 centimes ou 1 franc suisse. Cette procédure a été répétée pour 120 essais consécutifs au total, ce qui a rendu la tâche plutôt exigeante.

Les scientifiques ont aussi exécuté l’expérience dans des conditions d’isolement et en groupe pour étudier l’influence de la compétition sur les performances.

Glutamine et glutamate

Une fois qu’ils eurent rassemblé les données de comportement, les chercheurs les ont traitées par le biais d’un modèle de calcul qui estimait les paramètres les plus appropriés devant être mesurés par rapport à l’utilité, l’effort et les fonctions de performances. Ils ont alors pu se demander si les taux de certains neurotransmetteurs en particulier permettaient de prévoir des fonctions de motivation spécifiques.

L’analyse a révélé que la clé des performances, et donc, par extension, de la motivation, reposait dans la proportion de deux neurotransmetteurs dans le noyau accumbens: la glutamine et le glutamate. Plus spécifiquement, la proportion de glutamine par rapport au glutamate est en lien avec notre capacité à entretenir nos performances sur une longue période, ce que les chercheurs appellent la «persévérance».

Une autre découverte a été le fait que la compétition semble doper les performances dès le début de la tâche, notamment chez les sujets présentant de faibles proportions de glutamine par rapport au glutamate dans le noyau accumbens.

Nouvelle perspective

«Ces observations nous donnent une nouvelle perspective dans le domaine de la motivation en neurosciences», explique Carmen Sandi, citée jeudi dans un communiqué de l’EPFL: «Elles montrent que l’équilibre entre glutamine et glutamate peut nous aider à prévoir les composants de calcul spécifiques de la performance motivée».

«Notre approche et nos données peuvent aussi nous aider à développer des stratégies thérapeutiques, y compris des interventions nutritionnelles, qui résolvent les déficits dans l’engagement dans l’effort, en ciblant le métabolisme», conclut la professeure lausannoise. Ces travaux sont publiés dans la revue Neuropsychopharmacology.

ATS/NXP