Comment le cerveau apprend à aimer le café amer : le rôle d’un signal dopaminergique lent
- Un signal dopaminergique lent apparaît après l’arrivée des nutriments et pourrait participer à l’apprentissage des préférences alimentaires.
- Chez les souris, la perturbation de cette voie ne les empêchait pas de manger, mais les privait de la capacité d’apprendre à associer une nouvelle saveur aux calories.
- Chez les souris comme chez les humains, la réaction était plus forte dans la partie gauche de l’amygdale basolatérale ; la cause de cette asymétrie reste inconnue.
De l’amertume inhabituelle à une saveur familière
La première gorgée de café noir paraît très amère à beaucoup de personnes, mais cette même saveur peut ensuite devenir agréable et recherchée. Une étude menée par des scientifiques de l’Université de Californie à San Francisco propose une explication possible à ce changement : le cerveau apprend à associer une saveur à ce qui se passe après avoir mangé. Il ne s’agit pas d’une réaction immédiate à une boisson attrayante, mais d’une voie moins étudiée qui transmet au cerveau des informations provenant de l’intérieur du corps, une fois la nourriture ingérée.
Au cœur de l’étude se trouve la dopamine, un messager chimique lié à la motivation, à la récompense et à l’apprentissage. Ses signaux rapides, qui apparaissent en quelques secondes, sont bien mieux étudiés : par exemple, le cerveau réagit à la vue d’un aliment apprécié. Les auteurs se sont intéressés à un autre mode de fonctionnement, plus lent. Selon leurs résultats, ce signal répond aux informations sur les conséquences de l’alimentation à l’intérieur du corps et peut se développer progressivement, plutôt qu’uniquement au moment où l’on rencontre un aliment.
Le professeur de physiologie Zachary Knight, auteur principal de l’étude, relie ce mécanisme à l’acquisition des préférences gustatives. Si, au fil du temps, le cerveau associe le goût du café à l’effet stimulant de la caféine, la boisson peut commencer à sembler plus savoureuse. Cette explication porte sur la façon dont l’agrément d’un goût peut évoluer avec l’expérience ; elle ne signifie pas que les scientifiques ont établi une cause unique de l’amour du café ni prouvé que ce processus est le même chez tout le monde.
Un signal lent après le repas
Lorsque les aliments pénètrent dans le tube digestif, des capteurs spécialisés détectent les nutriments, notamment le sucre et les graisses. Des informations sur leur arrivée sont transmises au cerveau, où elles peuvent déclencher une réponse dopaminergique progressive qui dure plusieurs minutes. Cette échelle de temps distingue la voie décrite des réactions rapides aux signaux extérieurs. Selon les chercheurs, elle permet au cerveau de prendre en compte la valeur nutritionnelle des aliments déjà consommés, et pas seulement leur goût ou leur apparence.
Pour dissocier l’action des nutriments de la sensation gustative, Knight et James Grove, alors étudiant de troisième cycle, ont administré des substances directement dans l’estomac de souris. Ils ont utilisé de l’eau sucrée ou un liquide évoquant un milk-shake, tout en surveillant l’activité de la dopamine dans le cerveau. Cette approche a permis d’étudier l’absorption des nutriments sans le processus habituel de dégustation des aliments. C’était important pour vérifier si un signal pouvait être déclenché par le contenu de l’estomac.
En réponse à l’administration de nutriments, les chercheurs ont observé un signal dopaminergique intense et prolongé dans l’amygdale basolatérale antérieure, une région du cerveau désignée par le sigle BLA. L’amygdale participe au traitement des émotions et à l’apprentissage, notamment à l’établissement de liens entre des événements et leurs conséquences. La dopamine dans cette région était déjà connue, mais sa fonction restait obscure. Cette nouvelle étude associe l’activité de cette zone à l’apprentissage des goûts qui prédisent une récompense nutritionnelle.
Ce que les expériences et les données humaines ont montré
Les chercheurs ont ensuite vérifié si la voie découverte influait sur l’acquisition des préférences. Lorsqu’ils en perturbaient le fonctionnement chez des souris, celles-ci continuaient à manger normalement, mais cessaient d’apprendre à associer un goût inconnu à l’apport de calories. Cette distinction est importante : l’intervention ne les privait pas de leur capacité à consommer de la nourriture, mais touchait précisément à la formation d’une association entre le goût et sa conséquence. Le résultat indique que cette voie joue un rôle spécifique dans l’apprentissage, et non dans l’acte de manger lui-même.
Dans une autre expérience, les souris goûtaient une saveur qui ne contenait pas de calories en soi, tandis que les chercheurs activaient artificiellement les fibres dopaminergiques du BLA. Les animaux se mettaient alors à préférer cette saveur, bien qu’elle ne leur apporte aucune récompense nutritionnelle. La stimulation reproduisait ainsi le signal qui apparaît habituellement lorsque des nutriments sont ingérés. Avec l’expérience où la voie était perturbée, ces résultats étayent la conclusion que la dopamine participe à l’apprentissage des préférences alimentaires.
Une analyse distincte a été menée à partir de données issues d’études chez l’humain. Dana Small, de l’université Yale, a réanalysé les résultats d’une étude TEP antérieure à laquelle avaient participé 13 hommes. Ceux-ci avaient consommé un milk-shake ou une boisson sans calories. L’analyse a montré que la libération de dopamine après l’arrivée de nutriments était particulièrement marquée dans la partie gauche de la BLA. Ces données permettent de mettre en parallèle le cerveau humain et les observations faites chez la souris.
Amygdale gauche et questions en suspens
Des informations supplémentaires proviennent d’une étude distincte menée par Mark Tittgemeyer et ses collègues : à l’aide de l’IRM fonctionnelle, ils ont étudié 38 adultes après l’ingestion de glucose, un sucre simple. Cette méthode détecte les variations de l’activité cérébrale associées au débit sanguin. Les auteurs ont observé un schéma de réaction aux nutriments similaire. Cependant, les données d’imagerie montrent un lien avec l’activité cérébrale ; à elles seules, elles ne prouvent pas que cette voie modifie de manière causale les préférences chez l’humain.
La différence entre les deux hémisphères s’est révélée particulièrement frappante. Chez les souris comme chez les humains, la réaction aux nutriments était nettement plus forte dans la BLA gauche que dans la région correspondante à droite. Cette asymétrie a surpris Knight : on s’attend généralement à ce que les réseaux chargés de fonctions essentielles comme l’alimentation soient plus symétriques. Les chercheurs ignorent encore pourquoi le côté gauche est plus actif ; le laboratoire de Knight étudie les causes possibles de cette différence.
L’étude précise comment les informations provenant du système digestif peuvent participer aux réactions apprises à l’égard des aliments, et soulève la question de la possibilité de modifier l’attrait de certains produits. Parmi les pistes d’intérêt, les auteurs citent les médicaments GLP-1 — une classe de médicaments qui imitent une hormone naturellement sécrétée par l’organisme. Toutefois, les éléments présentés n’établissent pas précisément le lien entre ces médicaments et la voie décrite, ni s’ils peuvent modifier de manière ciblée les préférences gustatives. Les conséquences pratiques et le mécanisme de l’asymétrie restent à élucider.
Source : ScienceDaily
