Attaque de panique

La neurobiologie

3. La Neurobiologie

Étiologie.

Les causes exactes pouvant expliquer le trouble ne sont pas connues à ce jour, mais on considère qu’il s’agit d’un modèle d’interaction gène environnement classique en psychiatrie.
 

Neuroanatomie fonctionnelle des circuits de la peur.

Amygdale.

L’amygdale est une structure bilatérale qui fait partie du système limbique. Elle joue un rôle important dans de nombreuses fonctions telles que la prise de décision, le plaisir, la mémoire pour certains apprentissages. Mais ce qui nous intéresse ici est surtout son rôle dans la détection et le traitement des informations émotionnelles, leur reconnaissance et les réponses comportementales et physiologiques qui leur sont associées.

En particulier sa fonction « d’alarme », dédiée aux situations pouvant constituer un danger ou une menace. Il existerait une spécialisation hémisphérique des amygdales qui concernerait la détection de la valence positive ou négative des stimuli.

Afin d’analyser et de reconnaître la nature des stimuli provenant de l’environnement, elle reçoit des afferences d’autres régions en particulier sensorielles. Celles-ci sont traitées au sein de ses « subdivisions » que l’on appelle « noyaux ».

Sa partie baso-latérale est directement connectée avec les structures corticales qui lui transmettent donc des informations visuelles, auditives, somatosensorielles et gustatives. Ces informations sont ensuite envoyées, via les connexions internes du complexe amygdalien, à l'amygdale centro médiane, considéré comme un « Hub », point de départ de ses réponses . Les noyaux centraux reçoivent les informations olfactives directement.

  • L’hypothalamus se projette sur le noyau central et la partie médiane de l’amygdale, sa fonction étant d’intégrer les différents stimuli et de maintenir l’équilibre de l’organisme par une réponse hormonale, ici dans la réaction au stress.
  • Le thalamus qui possède entre autre la capacité de transférer les informations sensorielles (visuelles et auditifs) en les traitant de manière spécifique afin dès les adresser aux régions cérébrales impliquées. L’amygdale reçoit des informations directement du thalamus et indirectement via le relais hypothalamique.
  • Le tronc cérébral envoie des projections sur le noyau central de l’amygdale, il est impliqué dans la régulation de fonctions vitales telles que la fréquence cardiaque ou la respiration, mais aussi dans la détection spatiale des stimuli, la régulation de la douleur. Ces informations qui peuvent être déclenchées de manière automatiques informent aussi l’amygdale d’une situation potentiellement menaçante. L’hippocampe de par sa proximité anatomique avec l’amygdale joue un rôle fondamental puisqu’il contient des informations mnésiques des expériences passées en particulier celles qui ont une tonalité émotionnelle.
Amygdale, les noyaux.
Amygdale, voies afférentes.

L’amygdale via ses noyaux cortico médians, possède des sorties (efferences) vers l’hypothalamus surtout au niveau de la stria terminalis (strie terminale), qui constitue un relais avec les structures hypothalamiques et hypophysaires pour les réponses physiologiques et comportementales au stress via l'activation du système nerveux sympathique. Cependant elle ne s’activerait pas pour tous les types de menaces.

De même, elle adresse des informations au thalamus et au tronc cérébral pour adapter la réponse neurovégétative. La prise de conscience de l’événement ayant généré la réaction est due à l’activation des aires cérébrales en partie préfrontales qui permettent ce traitement de plus haut niveau. Les projections vers les noyaux caudés et le striatum sont impliquées dans la réponse motrice. Les noyaux baso-latéraux sont en contact avec l’hippocampe afin de renforcer la mémoire des événements.

Notons qu’il existe des connexions avec le cortex prefrontal, bidirectionnelles, dont la fonction est d’une part régulatrice, c’est à dire « raisonner » la sensation de peur, et d’autre part pour avoir l’expérience consciente de cette peur (importante pour les apprentissages ultérieurs qui peuvent en découler).

Voies efférentes sorties de l'amygdale.

Le thalamus qui, rappelons-le, traite les informations sensorielles, possède des liens avec les structures pre-frontales et amygdaliennes, ce qui veut dire que le même stimulus va être analysé par les deux systèmes. Sauf que la voie amygdalienne dite « courte » est plus rapide, moins précise alors que la voie corticale qui est dite « longue » est plus fine puisqu’elle fait appel à un traitement plus complexe via les aires associatives , mais il est de ce fait plus lent. Selon la nature du stimulus, le thalamus va envoyer préférentiellement l’information à l’une des régions pour qu’elle y soit analysée.

Cette analyse fait aussi appel à l’hippocampe et sa mémoire émotionnelle pour évaluer la situation.

Jusqu’à un niveau acceptable de stress et de menace, le cortex prefrontal peut « gérer » l’amygdale en mesurant correctement les conséquences les bénéfices et les inconvénients d’une réponse comportementale en lien avec l’événement. Ceci permet de faire des choix adaptés au contexte et aussi d’éviter de déclencher des réactions de peur inutiles, ce qui se traduirait par une «fausse alarme».

Mais n’oublions pas que ces systèmes sont optimisés pour la survie d’un point de vue évolutionniste et que si le niveau de menace devient extrême alors le thalamus priorise l’amygdale qui prend alors la main, en désactivant le cortex préfrontal (en quelque sorte en le prenant de vitesse, ne lui laissant pas la possibilité de répondre) . C’est ce que certains nomment le « retournement amygdalien » (« amygdala hijack »). En effet, en cas de danger il est inutile, voire dangereux d’enclencher des processus de décisions conscients, complexes et coûteux en temps, ce qui pourrait mettre en jeu la survie. Les réponses doivent être automatiques et c’est le système d’évaluation dépendant des émotions qui devient actif : il a l’avantage d’être rapide, peu coûteux en ressources cérébrales et non conscient. L’amygdale occupe une position centrale dans ce système de par ses liens avec les systèmes impliqués dans la réponse physiologique « fuite-combat ».

Ce système a été très efficient dans le passé, mais dans notre monde moderne il s’active parfois par excès, devant des stimuli estimés comme menaçants alors qu’ils ne le sont pas d’un point de vue de la survie. C’est l’une de porte d’entrée des pathologies anxieuses.

Données d'imagerie

Les données d’imagerie structurelle retrouvent des anomalies de la substance grise au niveau de plusieurs régions qui témoignent d’une perte : le cortex Orbito-Frontal impliqué dans l’engagement émotionnel et la prise de décision, du Gyrus Temporal supérieur, de l’Hippocampe, de l’Amygdale et du cortex cingulaire antérieur et du Putamen. On retrouve aussi des anomalies de la substance blanche avec une diminution au niveau des aires préfrontales, limbiques, thalamiques et cérébelleuses. La connectivité entre différentes régions est aussi modifiée en particulier au niveau des aires préfrontales, corticales, occipitales qui témoignent donc d’un remaniement architectural.

En imagerie fonctionnelle, on observe des niveaux d’activations au repos différents par rapport aux sujets contrôles, avec des activités plus importantes entre l’amygdale et le précuneus (conscience de soi et mémoire) alors qu’elle est diminuée entre le cortex cingulaire antérieur (rôle majeur dans l’évaluation de la pertinence des informations émotionnelles et leur régulation) et les aires corticales. Pendant des taches spécifiques, on retrouve des niveaux d’activation plus importants dans de nombreuses régions, dont les régions préfrontales qui témoignent d’un traitement de l’information augmenté, ainsi qu’au niveau des structures limbiques dont on sait qu’elles constituent un « hub » des circuits de la peur. Celles-ci réagissent à la présentation d’images en lien avec les paniques. L’activité thalamique et celle du noyau caudé sont aussi majorées, de même que pour le tronc cérébral. On note par contre une diminution de l’activité du cervelet.

A partir de certaines techniques d’imagerie, on peut évaluer le fonctionnement des neuromédiateurs à partir du nombre de récepteurs détectés, des taux d’occupation. On a par exemple démontré que l’activité transporteur de la sérotonine qui participe à sa régulation, était diminuée dans les régions temporales et thalamiques, ce qui n’était plus constaté après rémission des symptômes. De même, l’activité du récepteur 5HT1a est diminuée dans les régions frontales, temporales, limbiques et le tronc cérébral, or ils ont une fonction importante dans la régulation de l’anxiété.

Le transporteur de la dopamine, voit son activité » augmentée dans le striatum qui est sollicité chez l’être humain lors de la présentation de stimuli aversifs, inattendus ou intenses.

On retrouve aussi des modifications fonctionnelles des récepteurs de benzodiazépine, qui sont des sites modulateurs allostériques sur les récepteurs GABA A (système inhibiteur impliqué dans la régulation de l’anxiété) il s’agit essentiellement d’une réduction de leur densité, dans la plupart des régions du cerveau sauf dans l’hippocampe. Les taux GABA (acide γ-aminobutyrique) circulants sont aussi abaissés dans les régions.

 


Maron E, Lan CC, Nutt D. Imaging and Genetic Approaches to Inform Biomarkers for Anxiety Disorders, Obsessive-Compulsive Disorders, and PSTD. Curr Top Behav Neurosci. 2018 May 24. doi: 10.1007/7854_2018_49