Ce communiqué a été produit par l'Université de Montréal.

Une équipe composée de chercheurs de l'Université de Montréal et de l'Université McGill ont découvert une forme de « bilinguisme cellulaire » – un phénomène qui permet à un même neurone d'employer deux modes de communication différents pour échanger de l'information.

«Nos travaux pourraient faciliter l'identification des mécanismes qui perturbent la fonction des neurones dopaminergiques, sérotoninergiques et cholinergiques dans des maladies comme la schizophrénie, la maladie de Parkinson et la dépression», ont écrit le Dr Louis-Eric Trudeau du Département de pharmacologie de l'Université de Montréal et le Dr Salah El Mestikawy de l'Institut universitaire en santé mentale Douglas et professeur au département de psychiatrie de McGill. La découverte a été publiée dans la revue Nature Reviews Neuroscience.

Leurs résultats démontrent que de nombreux neurones du cerveau sont en mesure de contrôler l'activité cérébrale en utilisant simultanément deux messagers chimiques ou neurotransmetteurs. Cette activité s'appelle «cotransmission». Selon le Dr Trudeau, «les neurones du système nerveux, tant dans le cerveau que dans le système nerveux périphérique, sont typiquement caractérisés par le transmetteur principal qu'ils utilisent». Par exemple, les neurones dits dopaminergiques utilisent la dopamine comme transmetteur, et communiquent ainsi de l'information importante pour de nombreux phénomènes comme la motivation et l'apprentissage.

Le dysfonctionnement de ces neurones est impliqué dans de graves maladies du cerveau, telles que la schizophrénie et la maladie de Parkinson. «Nos travaux récents, effectués en partie en collaboration avec le Dr Laurent Descarries de l'Université de Montréal, démontrent que les neurones dopaminergiques utilisent le glutamate comme deuxième transmetteur. Ils sont ainsi capables de transmettre deux types de messages dans le cerveau, selon deux échelles de temps, l'une rapide pour le glutamate, l'autre plus lente pour la dopamine.»

D'autres travaux, effectués par les chercheurs de l'équipe du Dr Salah El Mestikawy de l'Institut Douglas ont montré que ce bilinguisme était observé également dans les neurones du cerveau qui utilisent la sérotonine, une population de cellules qui communiquent de l'information importante pour le contrôle de l'humeur, l'agressivité, l'impulsivité et la prise alimentaire, mais aussi dans ceux qui utilisent l'acétylcholine, un messager important pour la motricité et la mémoire, et dont les fonctions sont débalancées dans la maladie de Parkinson, par les médicaments antipsychotiques et par la dépendance aux drogues d'abus.

Des travaux effectués en collaboration avec leur collègue, le Dre Åsa Wallen-Mackenzie de l'Université d'Uppsala en Suède, publiés récemment dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences, ont permis de suggérer que la sécrétion de glutamate par les neurones dopaminergiques pourrait par exemple être impliquée dans les effets sur le comportement de psychostimulants comme l'amphétamine et la cocaïne. «Nous en savons très peu sur le rôle de la co-transmission dans la régulation des comportements et dans les maladies, ce qui doit être le sujet d'études futures», a fait néanmoins prévaloir le Dr Trudeau.

Les travaux ont été financés par des subventions octroyées par le National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression, les Instituts de Recherche en Santé du Canada, The Swedish Foundation for International Cooperation in Research and Higher Education et l'Agence Nationale pour la Recherche (France).