Les circuits homéostatiques contrôlent de manière sélective les réponses aux signaux alimentaires au niveau du cortex insulaire

Les besoins de l’organisme concentrent l’attention sur des signaux sensoriels associés à des actions qui peuvent satisfaire ces besoins. La dysrégulation de ce processus contribue à des pathologies comme l’obésité, les troubles du comportement alimentaire et l’addiction. Des études de neuro-imagerie humaine suggèrent que le cortex insulaire joue un rôle clé dans ces phénomènes. Cependant, le cortex insulaire intègre des signaux intéroceptifs provenant de l’ensemble de l’organisme avec une information sur le goût. Une équipe américaine de Boston a donc décidé de travailler sur la façon dont les besoins physiologiques influençaient le cortex insulaire en commençant par analyser le rôle de la faim sur les processus de signaux prédictifs de l’alimentation. Les augmentations dépendantes de la faim dont la réponse aux signaux alimentaires visuels du cortex insulaire sont associées à une augmentation de la valeur motivationnelle. Dans l’obésité et les troubles de l’alimentation, des réponses élevées persistent après être parvenu à satiété. Les neurones du cortex insulaire des rongeurs répondent à des signaux appris et le cortex insulaire est nécessaire pour que les signaux liés à l’alimentation déclenchent des réponses comportementales. Toutefois, les mécanismes par lesquels les circuits sous-corticaux liés à la motivation contrôlent ces processus restaient inconnus. Il est ainsi mal déterminé comment des représentations corticales cognitives de signaux importants d’un point de vue motivationnel sont court-circuitées par des circuits sous-corticaux qui contrôlent les états motivationnels spécifiques. Ces auteurs ont développé une approche d’imagerie cellulaire permettant de suivre les réponses aux signaux visuels dans le cortex insulaire chez des souris passant par différents états de faim. Les neurones du cortex insulaire ont des réponses aux signaux alimentaires qui peuvent être abolies au cours de la satiété. De manière inattendue, alors que de multiples signaux viscéraux en rapport avec la satiété convergent vers le cortex insulaire, l’activation chémogénétique des neurones de la faim hypothalamique (ceux qui expriment AgRP) court-circuite ces signaux pour restaurer des réponses de type faim dans le cortex insulaire. Une cartographie et des manipulations des circuits spécifiques ont révélé un circuit direct entre les neurones à AgRP vers le cortex insulaire via le thalamus para-ventriculaire et l’amygdate baso-latérale. Ainsi le contrôle du cortex insulaire ouvre des perspectives pour des études futures explorant comment des états de besoins naturels et pathologiques peuvent court-circuiter les conséquences intéroceptives dans le cortex insulaire.