Rédigé par M-C. Garnier et M. Ternaux, lycée Joliot Curie, Aubagne
Relu par Constance Hammond, U29, INSERM 

• Les expériences d'autostimulation
• Les résultats d'autostimulation
• Les aires cérébrales d'autostimulation

Des expériences dans les années 50 ont été réalisées sur le rat : Il est porteur d’une électrode implantée dans le cerveau (hypothalamus latéral), de telle sorte que les structures nerveuses peuvent être stimulées localement à n’importe quel moment par un courant électrique. L’expérience a été réalisée selon différents protocoles aboutissant tous au même résultat : l’animal s’autostimule.

1. Le rat peut se déplacer dans une cage et chaque fois qu’il passe à un certain endroit de la cage il reçoit une stimulation. Très vite, le rat reste en permanence dans cet endroit particulier.

2. Le rat peut déclencher la stimulation en appuyant sur une pédale.
 

Figure 1 : cage d'autostimulation du rat

Au début le rat va et vient dans la cage en appuyant sur la pédale au hasard mais très vite il appuie à répétition. Au bout d’un certain temps la fréquence de ses appuis est proportionnelle à l’intensité du courant qu’il reçoit à travers de l’électrode. Il cesse s’appuyer dès qu’aucun courant ne traverse l’électrode. 
 

Figure 2 : résultats d'autostimulation électrique

l Le nombre des appuis s’additionne sur la courbe. La pente de celle-ci est donc d’autant plus importante que le courant qui passe est plus fort (1.4 ou 1.5 V). La pente devient nulle (arrêt des appuis) lorsque aucun courant ne passe.

Chez un animal affamé qui a le choix entre 2 leviers, l’un fournissant de la nourriture et l’autre de l’électricité dans l’hypothalamus, c’est le levier d’autostimulation qui est choisi au mépris parfois de la survie de l’animal. Ainsi, le désir de cet acte est impérieux puisqu’il est préféré à tout autre. L’animal ne s’arrête que si l’on débranche le stimulateur. 

Les aires d'autostimulation

L’expérience fut répétée en stimulant d’autres régions du cerveau. On a pu montrer que les sites d’autostimulation sont dispersés sur une étendue en forme de fer à cheval ouvert vers l’avant : structures limbiques, striatum, parois latérales de l’hypothalamus et tronc cérébral. Les 2 régions principales sont l’hypothalamus latéral et l’aire tegmentale ventrale.
 

Les sites dont l’activation provoque le comportement d’autostimulation sont représentés en bleu.

Les raisons pour lesquelles le rat presse la pédale sans s’arrêter ne sont pas vraiment connues. La stimulation entraînerait chez le rat une sensation positive qu’il aurait donc tendance à rechercher. Les sites du cerveau associés à l’autostimulation furent appelés centres du plaisir.

La dispersion des sites d’autostimulation peut être expliquée par le fait qu’ils sont tous mis en relation par une voie commune, impliquée dans le comportement normal de récompense. L’aire tegmentale ventrale correspond à une aire contenant les corps cellulaires des neurones dopaminergiques qui projettent leurs axones sur de nombreuses parties du cerveau pour réguler l’émotivité. Quant à l’hypothalamus, il est impliqué dans les fonction comme la faim, la soif et la sexualité.

Par ailleurs des données pharmacologiques montrent le rapport entre la dopamine et l’autostimulation. L’administration chez le rat d’un antagoniste des récepteurs de la dopamine (par exemple l’halopéridol) réduit l’autostimulation.