Le comportement ludique chez les rats est contrôlé par une zone spécifique de leur cerveau.

Les rats sont des créatures extrêmement joueuses. Ils adorent jouer à la course et ils sautent littéralement de joie quand ils sont chatouillés. Une nouvelle étude révèle que des cellules dans une région spécifique du cerveau des rats sont essentielles à cette facette ludique.

Les neurones dans le périaqueducal gris, ou PAG, sont actifs chez les rats au cours de différents types de jeu, rapportent les scientifiques le 28 juillet dans la revue Neuron. Bloquer l'activité de ces neurones rend les rongeurs beaucoup moins joueurs.

Les résultats permettent de mieux comprendre un comportement peu étudié, notamment en ce qui concerne son contrôle par le cerveau. "Il existe des préjugés selon lesquels c'est enfantin et pas important, mais le jeu est un comportement sous-estimé", déclare Michael Brecht, neuroscientifique à l'université Humboldt de Berlin.

Les scientifiques pensent que le jeu aide les animaux à développer leur résilience. Certains le relient même à un fonctionnement optimal. "Quand on joue, on est son être le plus créatif, réfléchi et interactif", explique Jeffrey Burgdorf, neuroscientifique à l'université Northwestern à Evanston, dans l'Illinois, qui n'a pas participé à la nouvelle étude. C'est l'opposé des états dépressifs et les recherches de Burgdorf visent à comprendre les neurosciences du jeu pour mettre au point de nouvelles thérapies contre les troubles de l'humeur.

Pour cette nouvelle étude, Brecht et ses collègues ont habitué les rats à la vie en laboratoire et les ont chatouillés et joué avec eux dans une partie de jeu de poursuite des mains. Lorsque les rats jouent, ils poussent des cris de joie à une fréquence de 50 kilohertz, inaudible pour les humains. Les chercheurs ont enregistré ces rires ultrasoniques comme moyen de mesurer quand les rats s'amusaient.

Brecht et ses collègues ont soupçonné que le PAG - une région profonde du mésencéphale reliant le cerveau antérieur au tronc cérébral qui participe à de nombreuses fonctions automatiques et réponses instinctives - pourrait être impliqué dans le comportement de jeu, en partie car il contrôle ces vocalisations. Si votre camarade de jeu arrête de rire, il est temps de cesser le jeu agressif.

L'équipe a enregistré l'activité de cellules individuelles dans les PAG de rats pendant qu'ils jouaient à la poursuite des mains ou qu'ils étaient chatouillés. Les chercheurs ont découvert que les cellules situées dans deux colonnes sur les côtés du PAG étaient actives pendant le jeu. "Ces cellules deviennent vraiment folles, surtout en réponse aux chatouilles", explique Brecht. Importamment, les mêmes cellules étaient actives à la fois pendant la poursuite et les chatouilles. "C'est là que nous avons pensé : Voilà les cellules. Elles ne sont pas liées au mouvement ou au toucher. Elles sont liées au plaisir.", ajoute Brecht.

Le fait de rendre les rats anxieux en les plaçant sur une plateforme surélevée et très éclairée a réduit leur envie de jouer et leurs rires, tout en diminuant l'activité de ces cellules "plaisir".

Les chercheurs ont ensuite modifié génétiquement les cellules pour pouvoir les éteindre à l'aide de la lumière. Bloquer l'activité de ces seules cellules a considérablement réduit le jeu des rats et a réduit leur sensibilité aux chatouilles, comme le montre l'absence de rires, ont découvert les chercheurs.

Ces résultats suggèrent que le PAG est nécessaire pour le jeu, probablement en tant que partie d'un circuit. Brecht et ses collègues ont déjà identifié des neurones sensibles au jeu dans le cortex somatosensoriel, une région du cerveau responsable de la perception du toucher (SN: 11/10/16). Cependant, d'autres recherches ont montré que les animaux sans cortex jouent quand même. Brecht ne pense pas que la même chose soit vraie pour les animaux qui n'ont pas la partie du PAG associée au jeu. "Nous pensons que c'est une structure de contrôle du jeu."

Une meilleure compréhension de ce circuit pourrait aider les chercheurs à améliorer leurs connaissances sur la dépression chez les personnes (SN: 2/12/23). "Ceux qui ont vraiment, vraiment besoin d'aide, ce sont ceux qui ne peuvent pas jouer", déclare Burgdorf. La nouvelle étude constitue une étape pour comprendre à quoi cela ressemble dans le cerveau, ce qui pourrait aider les cliniciens à choisir les meilleurs traitements pour différents patients, ajoute Burgdorf.

L'équipe prévoit d'étudier cette région chez d'autres animaux pour voir comment elle peut différer d'une espèce à l'autre et pour voir si elle explique pourquoi certains animaux sont plus joueurs que d'autres, explique Brecht. L'une des premières choses que Brecht a faites après avoir réalisé son importance chez les rats a été de regarder cette région chez les humains. "Et devinez quoi ? Elle est très étendue", dit-il. "Ce n'est pas une coïncidence : aucun animal ne joue autant que nous."