Une poussée du neurotransmetteur acétylcholine dans une région clé du cerveau a aidé des souris à abandonner un choix précédemment récompensé lorsqu'une récompense attendue ne s'est pas matérialisée, selon une étude ayant cartographié les signaux chimiques dans le striatum au cours d'un apprentissage par inversion.
Des chercheurs de l'Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) ont entraîné des souris à naviguer dans un labyrinthe en Y en réalité virtuelle où le choix d'un bras produisait une récompense. Lorsque la contingence de la récompense a été inversée sans avertissement, les souris qui ont sélectionné le bras auparavant récompensé ont fait face à une absence de récompense inattendue, un résultat que l'équipe a lié à une augmentation de l'activité de l'acétylcholine dans le striatum dorsal. À l'aide d'un capteur d'acétylcholine génétiquement encodé et d'une imagerie biphotonique, les chercheurs ont rapporté que les résultats récompensés étaient associés à de brèves diminutions des signaux d'acétylcholine, tandis qu'une absence de récompense inattendue après l'inversion produisait des augmentations plus larges. L'ampleur de ces augmentations permettait de prédire si les souris adopteraient une stratégie de « changement après échec », en passant au bras alternatif après ne pas avoir reçu la récompense attendue. Lorsque l'équipe a inhibé les interneurones cholinergiques striataux, les souris ont montré moins de réponses de changement, indiquant un rôle causal de la signalisation de l'acétylcholine dans cette forme de flexibilité comportementale. Jeffery R. Wickens, l'auteur principal de l'étude, et ses collègues ont déclaré que ces résultats aident à clarifier la manière dont la dynamique de l'acétylcholine striatale contribue au changement de comportement lorsque les circonstances évoluent. Les auteurs ont également soutenu que ces résultats offrent un cadre mécaniste pour comprendre les comportements rigides et habituels qui caractérisent des troubles tels que l'addiction et les rituels obsessionnels compulsifs. L'étude a été publiée dans Nature Communications le 17 décembre 2025.
