Le cerveau en quête de la portion magique

Neurosciences Une étude explique comment le cerveau agit pour choisirla quantité de nourriture que nous allons manger

Des applications pour certains troubles alimentaires pourraient voirle jour

«Quand l’appétit va, tout va», chantaient en chœur les plus célèbres des Gaulois dans Astérix et Cléopâtre, vantant les bienfaits d’un estomac bien rempli. C’est vrai, sortir de table parfaitement repu procure une sensation unique de bien-être et de satisfaction. De quelle quantité de nourriture avons-nous besoin pour atteindre cet état de satiété sans pour autant trop manger? Eminemment subjective, la question est jusqu’ici restée hermétique aux explications scientifiques.

Une équipe internationale de neuroscientifiques vient toutefois de publier dans la revue Neuro­Image les résultats d’une étude qui met en lumière les mécanismes cérébraux activés lorsque l’on garnit son assiette. Des connaissances très fondamentales qui devraient inspirer de futures thérapies pour les patients souffrant de troubles du comportement alimentaire, notamment les obèses.

«Nous avons cherché à savoir ce qui se passe lors de la distinction entre différentes quantités de nourriture, raconte Julie Hudry, du Centre de recherches de Nestlé à Lausanne. Il existait déjà quelques études sur le sujet, mais aucune n’avait examiné par imagerie ce qui survient dans le cerveau.»

Les scientifiques ont demandé à 21 femmes de poids normal d’examiner des clichés montrant divers plats tout prêts du commerce, de la pizza quatre fromages au bœuf-brocolis. Chaque plat leur était présenté 11 fois, avec une taille de portion différente à chaque fois, certaines assiettes étant raisonnablement remplies tandis que d’autres débordaient de nourriture et que d’autres encore étaient quasiment vides. Les participantes ont alors dû évaluer si les portions qu’elles avaient sous les yeux étaient d’une taille insuffisante, idéale ou excessive pour tenir jusqu’au prochain repas. A chaque fois qu’elles donnaient leurs impressions, des électrodes placées sur leur crâne enregistraient l’activité électrique de leur cerveau, un examen appelé électroencéphalogramme (EEG).

Dans un premier temps, Julie Hudry et ses confrères du Centre hospitalier universitaire vaudois (CHUV), parmi lesquels le spécialiste de l’EEG Micah Murray, ont constaté que le cerveau des participantes répond en trois temps à la vue d’une assiette, quelle que soit sa taille. «L’activité électrique du cerveau connaît trois pics successifs rapprochés lorsque ces femmes évaluent la portion alimentaire», explique Julie Hudry. Le premier sursaut d’activité survient à peine 100 millisecondes après que la photo apparaît sur l’écran de l’ordinateur, le second à 230 millisecondes, et le troisième à 350 millisecondes. «Une fois ce résultat connu, nous avons déterminé les coordonnées spatiales des sources de ces pics d’activité», poursuit la chercheuse. Résultat, dans un premier temps, ce sont des circuits cérébraux impliqués dans la vision et la récompense qui ont été mis en service, notamment au niveau du cortex préfrontal, la face antérieure du cerveau. Plus l’assiette présentée est remplie, plus ces neurones sont excités, comme si la perspective d’une portion XXL les stimulait d’autant plus.

Mais un deuxième mécanisme se met en place ensuite, lors du deuxième pic, soit à peine 100 millisecondes plus tard. Ce sont d’autres neurones qui prennent le relais, au niveau «des zones spécialisées dans les processus d’attention et d’adaptation», précise Julie Hudry. Ces neurones sont autrement dit en charge de réflexions plus complexes et plus rationnelles, qui permettent d’évaluer ce qui est bon pour l’organisme («vais-je tenir jusqu’à ce soir avec cette portion?»), indépendamment du plaisir associé. Ces neurones étaient encore plus excités à la vue des assiettes jugées de taille idéale, ce qui suggère qu’ils ont le dernier mot lors du contrôle de la taille de la portion alimentaire.

Tout se passe comme si après une phase initiale d’excitation à la vue de la nourriture, excitation d’autant plus intense que la portion est conséquente, le cerveau devenait subitement plus raisonnable, réfléchissant posément à ce dont l’organisme a réellement besoin. Un peu comme ce qui nous arrive devant un buffet bien garni: on pense d’abord à s’en mettre plein la panse, avant de se raviser et de se contenter d’une quantité bien moindre. Sauf que tous ces neurones sont mis en jeu en une demi-seconde, donc bien en amont de notre réflexion consciente. «Il y a deux mécanismes qui travaillent en parallèle. Le premier jauge ce qu’il y a dans l’assiette – quantité de nourriture, apport calorique, satisfaction qu’on pourra en retirer, etc. Le second est un processus plus rationnel qui permet d’estimer ce dont on a vraiment besoin», résume Julie Hudry.

Ces neurones «rationnels» seraient-ils perturbés chez les obèses? L’hypothèse est séduisante, mais l’étude ne dit rien sur le sujet. Il serait pourtant pertinent de reproduire cette expérience chez des patients obèses, estime le professeur François Pralong, chef du service d’endocrinologie au CHUV: «L’obésité a une origine psychiatrique sur laquelle nous ne pouvons pas ou peu agir pour l’instant. Ces travaux fondamentaux peuvent inspirer de nouvelles thérapies agissant sur les neurones régulant le choix de la portion, que ce soit par stimulation crâniale ou par une approche médicamenteuse.»

«Certains patients atteints de maladies neurologiques ou bien ayant subi des lésions cérébrales souffrent de changements du comportement alimentaire. Est-ce parce que ces neurones sont abîmés?», s’interroge pour sa part François Assal, neurologue aux Hôpitaux universitaires genevois (HUG).

Quoi qu’il en soit, ce genre de travaux en «neuroalimentation» sont promis à un bel avenir, tant ils permettent d’explorer les racines les plus profondes de nos comportements alimentaires, pas toujours cohérents.

«Ces travaux fondamentaux peuvent inspirer de nouvelles thérapies ciblant les troubles alimentaires»