Les différences structurelles dans le cerveau des adolescents pourraient jouer un rôle dans l’initiation précoce à la consommation de substances

Les différences structurelles dans le cerveau des adolescents pourraient jouer un rôle dans l’initiation précoce à la consommation de substances

Une étude financée par les National Institutes of Health (NIH) portant sur près de 10 000 adolescents a révélé des différences significatives dans la structure cérébrale de ceux qui consommaient des substances avant l'âge de 15 ans par rapport à ceux qui n'en consommaient pas. Bon nombre de ces différences structurelles dans le cerveau semblaient être présentes dans l’enfance avant toute consommation de substances, ce qui suggère qu’elles, ainsi que des facteurs génétiques, environnementaux et autres facteurs neurologiques, pourraient jouer un rôle dans le risque de consommation de substances plus tard dans la vie.

Cela s'ajoute à certaines preuves émergentes selon lesquelles la structure cérébrale d'une personne, ainsi que sa génétique unique, ses influences environnementales et les interactions entre ces facteurs, peuvent influencer le niveau de risque et de résilience à la consommation de substances et à la dépendance. Comprendre l’interaction complexe entre les facteurs qui contribuent à la consommation de drogues et protègent contre celle-ci est essentiel pour éclairer les mesures de prévention efficaces et fournir un soutien à ceux qui peuvent être les plus à risque.

Nora Volkow MD, directrice du NIDA

Parmi les 3 460 adolescents qui ont commencé à consommer des drogues avant l’âge de 15 ans, la plupart (90,2 %) ont déclaré avoir essayé l’alcool, avec un chevauchement significatif avec la consommation de nicotine et/ou de cannabis ; 61,5 % et 52,4 % des enfants qui ont commencé avec la nicotine et le cannabis, respectivement, ont également déclaré avoir commencé avec l'alcool. L’initiation à une substance était associée à diverses différences structurelles à l’échelle du cerveau (globales) et plus régionales, affectant principalement le cortex, dont certaines étaient spécifiques à la substance. Même si ces données pourraient un jour servir de base à des stratégies cliniques de prévention, les chercheurs soulignent que la structure cérébrale à elle seule ne peut prédire la consommation de substances à l’adolescence et que ces données ne doivent pas être utilisées comme outil de diagnostic.

L'étude, publiée dansOuverture du réseau JAMAa utilisé les données de l'Adolescent Brain Cognitive Development Study (ABCD Study), la plus grande étude longitudinale sur le développement et la santé du cerveau chez les enfants et les adolescents aux États-Unis, soutenue par le National Institute on Drug Abuse (NIDA) du NIH et neuf autres instituts, centres et bureaux.

À l’aide des données de l’étude ABCD, des chercheurs de l’Université Washington de St. Louis ont évalué les IRM de 9 804 enfants américains âgés de 9 à 11 ans – au départ – et ont suivi les participants pendant trois ans pour déterminer si certains aspects de la structure cérébrale capturés dans les IRM de base étaient associés à une initiation précoce à la substance. Ils ont surveillé la consommation d’alcool, de nicotine et/ou de cannabis, les substances les plus couramment consommées au début de l’adolescence, ainsi que la consommation d’autres substances illicites. Les chercheurs ont comparé les IRM de 3 460 participants ayant déclaré avoir consommé des substances avant l’âge de 15 ans entre 2016 et 2021 avec ceux qui ne l’ont pas fait (6 344).

Ils ont évalué les différences mondiales et régionales dans la structure du cerveau, en examinant des mesures telles que le volume, l'épaisseur, la profondeur des plis cérébraux et la surface, en particulier dans le cortex cérébral. Le cortex est la couche la plus externe du cerveau, densément remplie de neurones et responsable de nombreux processus de niveau supérieur, notamment l’apprentissage, les sensations, la mémoire, le langage, les émotions et la prise de décision. Les caractéristiques spécifiques et les différences de ces structures, mesurées par l'épaisseur, la surface et le volume, ont été associées à la variabilité des capacités cognitives et aux maladies neurologiques.

Les chercheurs ont identifié cinq différences dans la structure cérébrale à l’échelle mondiale entre ceux qui ont déclaré avoir consommé des substances avant l’âge de 15 ans et ceux qui ne l’ont pas fait. Ceux-ci comprenaient un volume cérébral total plus important et un volume sous-cortical plus important chez ceux indiquant une initiation à la substance. Au niveau régional, 39 différences supplémentaires dans la structure cérébrale ont été trouvées, environ 56 % des différences régionales affectant l'épaisseur corticale. Certaines différences structurelles dans le cerveau semblent également être dues au type de substance utilisée.

Dans une analyse post-hoc, les chercheurs ont découvert que bon nombre de ces différences cérébrales persistaient même après avoir exclu les participants qui avaient déclaré avoir commencé à prendre une substance avant la collecte de leurs IRM de base. La comparaison qui en a résulté a été effectuée entre ceux qui n’ont déclaré aucune initiation à la consommation de substances et un sous-groupe de 1 203 participants du groupe d’initiation à la consommation de substances qui n’avaient aucune expérience de consommation de substances lorsque leurs IRM ont été collectées pour la première fois. Les résultats de cette analyse secondaire suggèrent que certaines de ces différences structurelles dans le cerveau pourraient être antérieures à la consommation de substances, remettant en question l’interprétation selon laquelle ces différences sont causées uniquement par l’exposition à des substances et suggérant un domaine nécessitant des recherches plus approfondies.

Bien que certaines des régions du cerveau où des différences ont été identifiées aient été liées à la recherche de sensations et à l'impulsivité, les chercheurs notent que des travaux supplémentaires sont nécessaires pour comprendre comment ces différences structurelles peuvent avoir un impact sur les différences de fonctionnement ou de comportement cérébral. Ils soulignent également que l'interaction entre la génétique, l'environnement, la structure cérébrale, l'environnement prénatal et les influences comportementales influencent le comportement.

Une autre analyse récente des données de l'étude ABCD de l'Université du Michigan démontre cette interaction, montrant que les modèles de connectivité cérébrale fonctionnelle au début de l'adolescence peuvent prédire le début de la consommation de substances à l'adolescence et que ces trajectoires étaient probablement influencées par l'exposition à la pollution.

Les études futures seront essentielles pour déterminer comment les différences initiales dans la structure cérébrale peuvent changer à mesure que les enfants vieillissent et avec la consommation continue de substances ou le développement d'un trouble lié à l'usage de substances.

"Grâce à l'étude ABCD, nous disposons d'une base de données robuste et vaste de données longitudinales qui va au-delà des recherches précédentes en neuroimagerie et comprend la relation bidirectionnelle entre la structure cérébrale et la consommation de substances", a déclaré Alex Miller, Ph.D., auteur correspondant de l'étude et professeur adjoint de psychiatrie à l'Université d'Indiana. "Nous espérons que ces types d'études, couplés à d'autres données sur les expositions environnementales et les risques génétiques, pourraient aider à changer notre façon de penser le développement des troubles liés à l'usage de substances et à fournir des modèles plus précis de dépendance à l'avenir."

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