Infanticide et soin maternel

Les infanticides commis le 8 juin dernier à Annecy et largement rapportés par les médias ont très fortement choqué l'ensemble de nos concitoyens. Par une étrange coïncidence, un groupe de chercheur américains publiait le 7 juin dans la revue internationale Nature un article intitulé "Circuits neuronaux antagonistes activant  l'infanticide et les soins maternels chez les souris femelles" (Antagonistic circuits mediating infanticide and maternal care in female mice? Wei et al. Nature 2023).

L'étude

À la naissance, les jeunes animaux sont vulnérables et impuissants pour presque toutes les espèces de mammifères. Leurs chances de survie dépendent quasi exclusivement des soins et de la protection apportés par les parents, en particulier par les mères. C'est pourquoi un ensemble de comportements maternels robustes et stéréotypés, tels que la nidification, l'allaitement, le toilettage et la récupération, ont évolué pour garantir la satisfaction des besoins des nouveaux nés.

Pour favoriser la survie de la progéniture, un circuit neuronal câblé chez les mères soutient les comportements visant à prendre soin des nouveaux nés.

Neurone, synapse et circuits neuronaux

Le neurone est constitué d'une partie centrale d'où émergent l'axone et diverses ramifications de dendrites. Les neurones communiquent entre eux par le biais de signaux électriques ou chimiques qu'ils échangent au niveau des synapses (encart dans la figure). Les synapses connectant deux neurones différents peuvent s'établir d'axone à axone, d'axone à neurite, de neurite à axone ou de neurite à neurite. Lors de la transmission de l'influx nerveux, les neurotransmetteurs produits dans le neurone "amont" sont produits et relâchés dans la synapse où ils se fixent sur leur récepteur présent sur la membrane du neurone "aval". Un circuit neuronal, également connu sous le nom de réseau neuronal biologique, est une population de neurones interconnectés par des synapses afin de remplir une fonction spécifique lorsqu'ils sont activés. De multiples circuits neuronaux s'interconnectent les uns aux autres pour former des réseaux cérébraux à grande échelle. Exemples de circuits neuronaux chez l'homme, circuit de la peur, circuit de la récompense, etc.

Cependant, les femelles mammifères ne s'occupent pas toujours correctement de leurs nouveaux nés. Dans un large éventail d'espèces de mammifères, il n'est pas rare que les femelles vierges adoptent des comportements hostiles envers les nouveaux nés de leur espèce. Dans une étude portant sur 289 espèces de mammifères, l'infanticide a été constaté chez 31 % des espèces, avec un pourcentage plus élevé chez les espèces qui se reproduisent en groupe. Par exemple, près de 100 % des souris femelles sauvages tuent volontiers les nouveaux nés qui n'ont aucun lien de parenté avec elles.

Une explication proposée pour ce comportement serait qu'il contribue à augmenter le succès reproductif des animaux en libérant des ressources pour leur propre progéniture future. Étant donné la prévalence et le caractère inné du comportement hostile envers les nouveaux nés, il existe probablement un circuit neuronal dédié et câblé pour soutenir son expression ; cependant, ses composants sont inconnus.

Les chercheurs ont tenté d'identifier le circuit neuronal responsable de l'infanticide chez les souris femelles et de déterminer son interaction potentielle avec le circuit soutenant les comportements de soins maternels.

La découverte

Les circuits neuronaux qui sous-tendent l'infanticide et les soins maternels s'inhibent réciproquement

Une structure cérébrale appelée MPOA (medial preoptic area) aire préoptique médiane de l'hypothalamus est un site clé du comportement maternel. Les neurones présents dans cette zone agissent en inhibant ou en réduisant l'activité d'autres neurones situés dans d'autres zones du cerveau, avec lesquels ils interagissent.

Hypothalamus

L'hypothalamus est une partie du système nerveux central constituée de plusieurs sous-structures, appelées noyaux (circuits neuronaux). Ces noyaux sont des ensembles anatomiquement indépendants de neurones qui assurent diverses fonctions (rythme circadien, rythme biologique, réponses endocrines, stress, etc).

Étant donné que les comportements maternel et infanticide se produisent rarement ensemble chez les individus et que les neurones de la zone MPOA sont principalement inhibiteurs, les chercheurs ont émis l'hypothèse que les circuits neuronaux qui sous-tendent l'infanticide et les soins maternels s'inhibent réciproquement.

Circuits neuronaux MPOA et BNST

Les deux cercles vert et rouge figurent une ensemble de neurones constituant les circuits neuronaux respectifs, MPOA contrôlant le comportement maternel et BNST contrôlant le comportement infanticide.  

Pour tester cette hypothèse, ils ont activé artificiellement des cellules neurales qui établissent des connections avec celles de la zone MPOA par micro-injection d'agents divers. La stimulation des cellules de la zone appelée BNST (bed nucleus of stria terminalis) constituée de neurones formant le noyau principal du lit de la strie terminale a favorisé l'apparition de comportements négatifs envers les nouveaux nés, tels que les attaques ou la négligence. Les chercheurs ont approfondi l'étude de la zone BNST, car son activation conduit systématiquement et spécifiquement à l'infanticide, bien qu'on ne sache que peu de choses sur sa fonction chez les femelles. L'activation artificielle de ces cellules BNST était suffisante pour promouvoir l'infanticide, tandis que l'inactivation artificielle de ces neurones chez les souris femelles enclines à attaquer les petits réduisait le comportement d'attaque. En utilisant des techniques de cartographie des circuits, ils ont établi que les neurones de la zone MPOA et ceux de la zone BNST s'inhibent réciproquement. Notamment, l'activation et l'inhibition artificielles des projections des neurones MPOA dans la zone BNST, et des projections neuronales BNST dans la zone MPOA ont démontré que la force d'inhibition relative entre ces deux populations détermine le comportement vis-à-vis des nouveaux nés. Enfin, lorsque les souris femelles passent du comportement infanticide aux soins maternels après être devenues mères, l'excitabilité des neurones BNST diminue et celle des neurones MPOA augmente. Dans l'ensemble, ces résultats confirment la relation opposée entre les circuits maternels et infanticides et permettent de mieux comprendre les mécanismes neuronaux qui soutiennent le changement radical des comportements orientés vers les jeunes lors de la maternité chez les souris (figure ci-dessous).

Les circuits neuronaux favorisant l'infanticide et les soins maternels chez les souris femelles s'opposent

Schéma de gauche: chez les souris femelles vierges, le circuit neuronal de la zone BNST présente une forte excitabilité et entraîne un comportement infanticide, en inhibant fortement le groupe de neurones de la zone MPOA, entraînant ainsi une perte du comportement maternel. Schéma de droite: en revanche, chez les mères, les neurones de la zone MPOA présentent une forte excitabilité et inhibent fortement les neurones de la zone BNST, ce qui conduit à l'expression de comportements maternels (adapté de Mei et al. Nature 2023).

Les implications

Bien que la maltraitance des enfants s'accompagne probablement d'un circuit maternel défectueux, il est important de noter qu'un manque de comportement de soins maternels n'est pas équivalent à des actions infanticides. Cette étude décrit une interaction spécifique entre deux zone cérébrales, MPOA et BNST, qui induit des comportements négatifs à l'égard des jeunes et s'oppose simultanément au circuit des soins maternels. L'inhibition de cette interaction "hostile" pourrait être une stratégie permettant non seulement de prévenir la maltraitance des enfants, mais aussi d'améliorer la qualité des soins maternels en cas de besoin. Enfin, il sera intéressant de comprendre si (et si oui, comment) les facteurs associés à la maltraitance des enfants, tels que le stress et la dépression, modifient l'équilibre entre l'activité des circuits de soins maternels et d'infanticide. Cette étude a mis en évidence la relation intime et antagoniste entre l'infanticide et les circuits de soins maternels, soulignant l'importance d'étudier les deux circuits pour comprendre la génération de comportements dirigés vers l'enfant dans des conditions normales et pathologiques.