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Société de Neuroendocrinologie

Zone de texte éditable et éditée et rééditée

Le cerveau maternel

John A. Russell, Laboratory of Neuroendocrinology Department of Biomedical Sciences University of Edinburgh

Résumé

Le cerveau d'une mère est préparé par les hormones de la gestation en vue de lui permettre de manifester les sentiments maternels qui assureront les soins au nouveau-né. Ces hormones induisent une cascade de changements dans le cerveau, en réduisant les réactions de stress, en suscitant un comportement maternel et en préparant les circuits neuroendocrines qui commandent le processus de la naissance et assurent ensuite la montée du lait et l'allaitement. Les cellules nerveuses qui synthétisent l'ocytocine sont impliquées dans tous ces aspects de la maternité et les progrès actuels permettent de décrire comment les performances de ces neurones sont adaptées par la gestation.

Adaptation des circuits

Peu de femelles de mammifères témoignent d'un comportement maternel sans gestation. Cela implique des " changements " dans le cerveau de la mère gestante dont la coïncidence entre comportement maternel et naissance n'est qu'un aspect. Le cerveau contrôle automatiquement de nombreuses adaptations à la gestation telles qu'une augmentation de l'appétit, une expansion du volume sanguin et une respiration plus profonde. Par l'intermédiaire de l'hypophyse, le cerveau empêche d'autres ovulations et donc évite le risque d'une autre gestation en compétition. Au terme, le cerveau induit les contractions de l'utérus pour expulser le foetus et il stimule ensuite les glandes mammaires pour la production du lait. Ces adaptations des circuits nerveux du cerveau maternel sont préparées par l'action des hormones de la gestation. Alors que les circuits pilotant la naissance, le comportement maternel et l'allaitement sont prêts pour leur mise en jeu rapide au moment du terme, ils doivent cependant être freinés jusqu'à la naissance ; ainsi possèdent-ils des contrôles efficaces, tant inhibiteurs qu'excitateurs.

Les hormones de la grossesse et le cerveau

Le corps jaune formé à partir du follicule "ovulé" de l'ovaire ainsi que le placenta et le foetus sécrètent des quantités massives d'hormones dans la circulation maternelle. Les hormones stéroïdiennes femelles, oestrogènes et progestérone, sont d'une importance capitale. Étant liposolubles, elles entrent facilement dans le cerveau et agissent sur les nombreuses cellules nerveuses portant des récepteurs aux oestrogènes et à la progestérone dans les "circuits de la maternité". L'action des oestrogènes sur les gènes et les effets directs de la progestérone sur la surface cellulaire des neurones modifient l'équilibre entre l'inhibition et l'excitation. D'autres hormones peptidiques, telles que la relaxine et la prolactine, sont sécrétées uniquement lors de la gestation, et peuvent aussi agir sur le cerveau. L'état de gestation est signalé au cerveau par le "patron" de sécrétion de ces hormones. Au fur et à mesure que le terme approche le rapport progestérone sur oestrogène s'effondre.

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Figure : Un neurone à ocytocine préparé à une activité en bouffées pour l'accouchement. Pendant la gestation, les neurones à ocytocine stockent davantage de peptide. Ils sont soumis à un ensemble de freins (-) qui empêchent leur activation prématurée et les préparent à décharger en bouffées synchrones. Ces freins sont levés au moment du terme, ce qui permet aux neurones stimulés (+) de sécréter l'ocytocine en "paquets" qui induisent la contraction de l'utérus et l'expulsion du foetus

Un modèle de neurone maternel

Les détails des changements adaptatifs dans le cerveau au cours de la grossesse proviennent d'études extensives sur un type particulier de neurones endocrines. L'ocytocine est une hormone importante dans la parturition parce qu'elle stimule les contractions expulsives de l'utérus. Si elle est sécrétée trop tôt, un travail prématuré peut se produire, le bébé naît immature et il peut ne pas survivre ou souffrir de lésions cérébrales, ce qui demeure un problème de santé majeur. L'ocytocine est sécrétée dans le sang au niveau de l'hypophyse postérieure à partir des terminaisons de neurones dont les corps cellulaires sont localisés dans l'hypothalamus, à la base du cerveau. Lorsque la tête du foetus appuie sur le col, les neurones à ocytocine sont stimulés de façon réflexe pour sécréter l'hormone à intervalles réguliers, de l'ordre de quelques minutes. Quand le nouveau-né suce les mamelons, les neurones à ocytocine sécrètent à nouveau en bouffées régulières, condition nécessaire puisque ce sont les "paquets" d'hormone qui provoquent l'éjection lactée. Avant le début de l'allaitement, de l'ocytocine est libérée dans le cerveau même, à partir de projections nerveuses dirigées vers le cerveau antérieur où s'organisent les comportements maternels. Cette ocytocine diminue l'anxiété du premier contact avec le nouveau-né bruyant et remuant et elle encourage ainsi le comportement maternel. Cette action anti-anxiété de l'ocytocine peut expliquer la réduction des réponses neuroendocrines au stress, récemment décrite comme une conséquence de la gestation chez la femme et chez les animaux.

Avec et sans les freins…

L'ocytocine s'accumule dans la post-hypophyse pendant la gestation parce que sa production augmente et sa libération diminue. Les oestrogènes stimulent le gène de l'ocytocine lorsque la sécrétion de progestérone décroît, bien que nous ne sachions pas encore comment le récepteur des oestrogènes exprimé dans les neurones à ocytocine régule ce gène.

Les neurones à ocytocine sont fortement inhibés par trois mécanismes qui les empêchent de libérer prématurément l'ocytocine stockée. Premièrement, la progestérone, agissant par un intermédiaire, intensifie l'effet d'un neurotransmetteur inhibiteur, le GABA, sur les neurones à ocytocine : elle met donc le frein. Deuxièmement, les neurones à ocytocine stimulés produisent du monoxyde d'azote (NO) qui diffuse à partir de ces cellules et de leurs terminaisons, restreignant ainsi l'activation des cellules à ocytocine et leur sécrétion : plus de frein encore. Pendant la gestation, oestrogènes et progestérone augmentent l'activité de la NO synthase et activent aussi le troisième mécanisme qui utilise des peptides du cerveau de type opiacé. Ces peptides opioïdes freinent la sécrétion d'ocytocine tout d'abord via des récepteurs au niveau de la post-hypophyse et plus tard au niveau des cellules nerveuses elles-mêmes : frein à main.

Les freins sont levés lorsque la sécrétion de progestérone s'effondre à proximité du terme : le GABA est moins efficace et le gène de la NO synthase est réprimé. Cependant le blocage par les opioïdes demeure, empêchant les neurones à ocytocine d'échapper à tout contrôle bien que l'excitation prédomine à présent. Un "boost" est donné par l'ocytocine elle-même, libérée à partir des dendrites de ses neurones et les faisant fonctionner à plein régime. Finalement, l'ocytocine libérée dans le cerveau agit sur les circuits du comportement maternel, sensibilisés par les oestrogènes, grâce à l'induction de récepteurs à ocytocine.

Bénéfice / coût

La recherche sur les neurones à ocytocine, qui sont essentiels pour la réussite d'une maternité, révèle comment les signaux hormonaux issus du foetus, du placenta et de l'ovaire provoquent des modifications adaptatives dans le cerveau maternel. Ces changements sont bénéfiques pour la descendance, mais ont un coût pour la mère; par exemple la dépression du post-partum dont les mécanismes nerveux ne sont pas encore élucidés.

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L'ocytocine libérée dans le cerveau agit sur la circuiterie neuronale du comportement maternel
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Traduction : André Calas, UMR 7101 CNRS, Université Pierre et Marie Curie, Paris

Cette brève est produite par la British Society for Neuroendocrinology et peut être utilisée librement pour l'enseignement de la neuroendocrinologie et la communication vers le public.
©British Society for Neuroendocrinology et Société de Neuroendocrinologie pour la traduction.