Switching brain serotonin with oxytocin

Traduction: G.M.

Proc Natl Acad Sci U S A. 2014 May 27. pii: 201319810. [Epub ahead of print]

Commuter la sérotonine dans le cerveau avec l'ocytocine

Mottolese R¹, Redouté J², Costes N³, Le Bars D², Sirigu A⁴.

• ¹Center for Cognitive Neuroscience, Unité Mixte de Recherche 5229, Centre National de la Recherche Scientifique, 69675 Bron, France;University Claude Bernard Lyon 1, 69609 Lyon, France; and.
• ²University Claude Bernard Lyon 1, 69609 Lyon, France; andCentre d'Etude et de Recherche Multimodal et Pluridisciplinaire Imagerie du Vivant, 69003 Lyon, France.
• ³Centre d'Etude et de Recherche Multimodal et Pluridisciplinaire Imagerie du Vivant, 69003 Lyon, France.
• ⁴Center for Cognitive Neuroscience, Unité Mixte de Recherche 5229, Centre National de la Recherche Scientifique, 69675 Bron, France;University Claude Bernard Lyon 1, 69609 Lyon, France; and sirigu@isc.cnrs.fr

Résumé

La sérotonine (5-HT) et l'ocytocine (OXT) sont deux neuromodulateurs impliqués dans les affects humains , dans la socialité et dans les troubles comme la dépression et l'autisme.Nous nous questionnons pour savoir si ces messagers chimiques interagissent dans la régulation du comportement axé sur des émotions par l'administration d' OXT ou d'un placebo à 24 sujets en bonne santé et par la cartographie cérébrale du système 5-HT en utilisant 2'-méthoxy-(N-2'-pyridinyl)-p-[ 18F] fluoro-benzamidoethylpiperazine ([18F] MPPF), un antagoniste des récepteurs 5-HT1A.

L'OXT augmente le [18F] MPPF potentiel de liaison  non déplaçable (BPND) dans le noyau dorsal du raphé (DRN), la zone centrale de la synthèse de 5-HT, et dans le complexe de l'amygdale / hippocampe, l'insula, et le cortex orbitofrontal.  
Surtout, l'amygdale semble centrale dans la régulation de la 5-HT par l'OXT: les modifications de  [18F] MPPF BPND dans la DRN sont corrélés avec des changements dans l'amygdale droite, qui étaient à leur tour en corrélation avec les changements dans l'hippocampe, l'insula, le subgenual, et le cortex orbitofrontal, un circuit impliqué dans le contrôle du stress, de l'humeur et des comportements sociaux.  
L'administration de l'OXT est connue pour inhiber l'activité de l'amygdale et entraîne une diminution de l'anxiété, tandis que la fort activité de l'amygdale et la dérégulation de 5-HT ont été associés à l'augmentation de l'anxiété.

La présente étude révèle une forme précédemment inconnue de l'interaction entre ces deux systèmes dans le cerveau humain, c'est à dire, le rôle de OXT dans la régulation inhibitrice de la signalisation 5-HT, qui pourrait conduire à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les troubles mentaux.

PMID: 24912179

 

 

Abstract

Serotonin (5-HT) and oxytocin (OXT) are two neuromodulators involved in human affect and sociality and in disorders like depression and autism. We asked whether these chemical messengers interact in the regulation of emotion-based behavior by administering OXT or placebo to 24 healthy subjects and mapping cerebral 5-HT system by using 2'-methoxyphenyl-(N-2'-pyridinyl)-p-[¹⁸F]fluoro-benzamidoethylpiperazine ([¹⁸F]MPPF), an antagonist of 5-HT_1A receptors. OXT increased [¹⁸F]MPPF nondisplaceable binding potential (BP_ND) in the dorsal raphe nucleus (DRN), the core area of 5-HT synthesis, and in the amygdala/hippocampal complex, insula, and orbitofrontal cortex. Importantly, the amygdala appears central in the regulation of 5-HT by OXT: [¹⁸F]MPPF BP_ND changes in the DRN correlated with changes in right amygdala, which were in turn correlated with changes in hippocampus, insula, subgenual, and orbitofrontal cortex, a circuit implicated in the control of stress, mood, and social behaviors. OXT administration is known to inhibit amygdala activity and results in a decrease of anxiety, whereas high amygdala activity and 5-HT dysregulation have been associated with increased anxiety. The present study reveals a previously unidentified form of interaction between these two systems in the human brain, i.e., the role of OXT in the inhibitory regulation of 5-HT signaling, which could lead to novel therapeutic strategies for mental disorders.