FR2954167A1 - Traitement par l'ocytocine de caracteristiques comportementales associees a l'autisme et a la timidite pathologique - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à l'utilisation de l'ocytocine ou d'un analogue de celle-ci pour la prévention ou le traitement d'une ou plusieurs caractéristiques comportementales associées aux troubles du spectre autistique (ou autisme) et à la timidité pathologique.

Description

1 TRAITEMENT PAR L'OCYTOCINE DE CARACTÉRISTIQUES COMPORTEMENTALES ASSOCIÉES À L'AUTISME ET À LA TIMIDITÉ PATHOLOGIQUE DESCRIPTION Domaine technique La présente invention se rapporte à la prévention ou au traitement de caractéristiques comportementales associées à l'autisme (ou troubles du 1 o spectre autistique ou TSA) et à la timidité pathologique via l'administration d'ocytocine ou d'un analogue de celle-ci, de préférence par voie intranasale. Dans la description ci-dessous, les références entre crochets ([]) renvoient à la liste des références présentée à la fin du texte. 15 Etat de la technique Le cerveau humain est doté de la capacité à détecter et répondre à des signaux sociaux simples tels que le contact visuel, ainsi que de déduire de comportements plus complexes, les qualités intrinsèquement sociales des autres telles que l'équité ou la coopération. 20 L'autisme désigne des troubles du comportement qui se manifestent dans trois principaux domaines (la « triade autistique ») : troubles de la communication verbale et/ou non verbale, troubles des interactions sociales, des centres d'intérêt restreints et/ou des conduites répétitives. L'autisme est un gros handicap et a de lourdes conséquences tant sur le 25 plan familial que social et professionnel. L'autisme sous l'étiquette générale de « trouble du spectre autistique » (TSA) regroupe usuellement (i) l'autisme typique, dit « de Kanner » ou autisme infantile, (ii) le syndrome d'Asperger, et (iii) l'autisme « de haut niveau » (HFA) également défini comme un autisme sans déficience intellectuelle appliqué aux autistes 30 réputés avoir « un fonctionnement plus élevé » que les autres autistes, par un ou plusieurs indicateurs.

Ainsi les individus HFA comprennent mal les signaux sociaux et y répondent également mal. Cependant, les individus HFA présentent généralement des capacités intellectuelles générales normales ou un langage normal, encore qu'ils évitent dans la vie quotidienne le contact visuel, et n'interagissent pas spontanément avec autrui [Klin et al., Arch. Gen. Psychiatry, 59(9) : 809-816, 2002] [1]. Sur des tests formels de capacité cognitive sociale, ils présentent des déficits spécifiques dans la compréhension des intentions d'autrui [Baron-Cohen et al., J. Child Psychol. Psychiatry, 42 : 241-251, 2001 ; Frith et Miller, J. Child Psychol. 1 o Psychiatry, 45 : 672-686, 2004] [2,3], et ne ne sont pas capables de prendre des décisions rapides et intuitives sur des contextes sociaux [Klin et al., 2002, précité] [1]. La pathogenèse de l'autisme n'est pas claire bien que des mutations dans les gènes impliqués dans la synaptogenèse aient été identifiées 15 [Durand et al., Nat. Genet., 39 : 25-27, 2007 ; Jamain et al., Nat. Genet., 34: 27-29, 2003] [4,5] et que différentes anomalies neurochimiques, neurophysiologiques, et neuropathologiques aient été mises en évidence chez ces patients [Waterhouse et al., Psychol. Rev., 103 : 457-489, 1996] [6]. Certains chercheurs ont mis en évidence que le cerveau de parents, 20 frères et soeurs d'au moins un enfant atteint d'autisme partageaient certaines anomalies avec celui des autistes, à savoir qu'ils avaient en moyenne les aires motrices et les ganglions de la base du cerveau plus volumineux que la normale et le cervelet ainsi que le lobe frontal plus réduits ; un schéma généralement associé à l'autisme [Peterson et al., 25 NeuReport, 17(12) : 1289-1292, 2006] [7]. Ces observations semblent conforter les observations d'autres chercheurs ayant noté que les frères et soeurs de jeunes autistes, bien que ne présentant pas le moindre symptôme d'autisme, avaient cependant des difficultés à fixer leur interlocuteur du regard, faisant preuve d'une timidité quasi pathologique 30 [Dalton et al., Biol. Psychiatry, 61(4) : 512-520, 2007] [8].

La timidité pathologique affecte des individus sains présentant, selon l'inventaire de personnalité révisé (NEO Personality Inventory Revised ou NEO-PI-R), un faible score pour l'extraversion et un score élevé de névrosisme, pouvant contribuer à une prédisposition aux troubles de l'humeur et de l'anxiété. Le questionnaire international NEO-PI-R est basé sur l'idée que les traits de personnalité sont organisés hiérarchiquement. C'est le modèle le plus influent de la personnalité humaine, évaluant les cinq dimensions principales de la personnalité ou domaines (névrosisme, extraversion, ouverture, agréabilité et conscience) 1 o et les traits les plus importants de ces dimensions appelés également « facettes ». L'extraversion capte l'aspect social de personnalité et comprend six facettes (chaleur, grégarité, assertivité, activité, recherche de sensations, et émotions positives). Les individus possédant un degré élevé d'extraversion ont une préférence pour la recherche et l'engagement 15 d'interactions sociales, alors que des introvertis préfèrent éviter les situations sociales et ont tendance à être réservés. Le névrosisme (ou neuroticisme) se caractérise par une très grande sensibilité à tout ce qui est négatif [Costa et al., J. Pers. Assess., 57(3) : 393-398, 1991] [9] et comprend six facettes (anxiété, colère-hostilité, dépression, timidité 20 sociale, impulsivité, et vulnérabilité). Les individus possédant un degré élevé de névrosisme évaluent plus facilement les situations comme menaçantes que ceux ayant un faible niveau. Dans notre société moderne, il y a de plus en plus d'individus présentant une introversion et une timidité prononcées lors d'interactions avec autrui que ce soit dans des contextes 25 sociaux larges ou restreints. Ces individus souffrent généralement d'être incapables de surmonter leur timidité pour interagir socialement avec autrui, et la plupart du temps nécessitent une aide médicale (i.e. l'administration de médicaments tels que les antidépresseurs). Actuellement, il n'y a pas de traitement à proprement parler de 3o l'autisme ou des troubles avec des caractéristiques comportementales similaires. Ainsi il n'existe pas de médicaments traitant l'autiste lui-même, 4

mais des médicaments pouvant avoir un effet positif sur son comportement. Par exemple, la rispéridone diminue l'agressivité, l'hyperactivité et les comportements répétitifs, la clozapine et la quétiapine ont produit des effets positifs mais également d'importants effets secondaires qui nécessitent un suivi très rigoureux du traitement. Des études sur l'olanzépine et l'amisulpride sont encourageants quant à l'amélioration du comportement social, du langage, de la diminution de l'agressivité, et pour atténuer les retraits et inhibitions, respectivement, mais nécessitent encore des recherches approfondies. Les moyens de 1 o traitement de l'autisme sont donc essentiellement d'ordre palliatif, à savoir une prise en charge des autistes à travers des thérapies comportementales personnalisées, généralement dès l'âge de 18 mois et pendant 2 ans, afin d'améliorer les symptômes. Ainsi, il apparaît que les interactions sociales affectent tous les 15 aspects de notre vie, de la prise de soin de nos enfants à la détermination de notre réussite dans la vie. Des manifestations anormales du comportement social, comme dans l'autisme, la dépression, les individus exprimant des affects négatifs et un haut degré de névrosisme, affectent profondément la vie de ceux qui souffrent de ces déficits. Récemment, les 20 progrès en neuroscience cognitive sociale, à travers des modèles animaux et des nouvelles technologies dans la recherche de l'homme, ont mis en évidence que le comportement social est largement régulé par des mécanismes moléculaires. Plus précisément, un rôle central des neuropeptides a émergé dans la régulation de la cognition et du 25 comportement social. Les neuropeptides se distinguent par la souplesse évolutionniste de leurs actions, dans la mesure où ils peuvent agir en tant que neurotransmetteurs ou neurohormones, activant des récepteurs distants de leur site de libération. Récemment, les neuroscientifiques se sont penchés sur le rôle de l'ocytocine dans la modulation du 30 comportement social humain.

L'ocytocine est un peptide de 9 acides aminés comprenant deux résidus cystéine formant un pont disulfure, synthétisée dans les noyaux paraventriculaire et supraoptique de l'hypothalamus, et sécrétée dans la circulation générale via l'hypophyse postérieure où elle agit comme une hormone facilitatrice de l'accouchement ou de l'allaitement en stimulant les contractions de l'utérus et la montée de lait. L'ocytocine est également libéré dans le cerveau où elle agit sur l'hippocampe, le striatum, l'hypothalamus, l'amygdale, le noyau accumbens, et les noyaux du mésencéphale et du cerveau postérieur. Dans les dernières décennies, il a 1 o été démontré que l'ocytocine exerce en fait une vaste gamme d'effets au sein du système nerveux central. Il a notamment été décrit que l'ocytocine est impliquée dans la régulation des émotions, et possède des récepteurs dans diverses régions du cerveau, notamment le système limbique et l'amygdale [Huber et al., Science, 308 : 245-248, 2005 ; Landgraf et 15 Neumann, Front. Neuroendocrinol., 25 : 150-176, 2004] [10,11]. Chez les mammifères, l'ocytocine a été spécifiquement associée avec le développement de comportements prosociaux tels que l'attachement mère-enfant, le toilettage, le comportement d'approche, l'activité sexuelle, et la régulation du stress [Carter, Psychoneuroendocrinol., 23 : 779, 1998 ; 20 Ferguson et al., Front. Neuroendocrinol., 23 : 200-224, 2002 ; Insel et Young, Nat. Rev. Neurosci., 2 : 129-136, 2001 ; Lim et Young, Horm. Behav., 50 : 506-517, 2006 ; Uvnâs-Moberg, Psychoneuroendocrinol., 23(8) : 819-836, 1998] [12-16]. Récemment il a été mis en évidence que l'ocytocine facilite la reconnaissance de certains visages mémorisés et 25 renforce le codage des stimuli sociaux [Savaskan et al., Psychoneuroendocrinol., 33(3) : 368-374, 2008] [17]. Une hypothèse intéressante a récemment mis en cause l'ocytocine dans l'étiologie de l'autisme [Insel et al., Biol. Psychiatry, 45 : 145-157, 1999] [18], et en particulier dans les troubles sociaux qui sont la marque 30 des HFA [Waterhouse et al., 1996, précité ; Bartz et Hollander, Horm. Behav., 50 : 518-528, 2006 ; Insel, Am. J. Psychiatry, 154: 726-735, 1997 ; Lim et al., Int. J. Dev. Neurosci., 23 : 235-243, 2005] [6, 19-21]. Cette théorie a été effectivement évaluée en mesurant les taux d'ocytocine plasmatique d'enfants atteints d'autisme. Mais alors que des niveaux d'ocytocine plasmatique inférieurs sont présents chez les enfants atteints d'autisme par rapport à ceux d'individus normaux, parmi les enfants autistes, et contrairement à ce qui a été observé chez les individus normaux, les taux plus élevés d'ocytocine ont corrélé avec des compétences de vie quotidienne et d'interaction sociale faibles, ainsi qu'avec un déficit global plus important de la conscience sociale [Modahl et al., Biol. Psychiatry, 43 : 270-277, 1998] [22]. Il existe une littérature de plus en plus abondante sur les effets résultant de l'administration d'ocytocine sur la modulation du comportement social et les activations cérébrales fonctionnelles sous-jacentes. Cependant, si cette littérature suggère une efficacité de l'ocytocine dans le traitement des déficits sociaux chez les patients atteints d'autisme, elle ne la démontre pas sur l'ensemble des caractéristiques comportementales autistiques. En effet, seule a été démontrée une réduction des comportements répétitifs chez les patients atteints d'autisme [Demande Internationale WO 2004/030524] [23], suite à l'administration parentérale d'ocytocine. Toutefois ce résultat encourageant sur cette caractéristique comportementale particulière associée à l'autisme ne peut pas être généralisé à l'effet thérapeutique de cette hormone sur les autres caractéristiques comportementales autistiques. En effet les autistes présentent une très grande variabilité inter-individuelle concernant la symptomatologie elle-même ; ce qui nécessite une analyse précise de chacune des caractéristiques comportementales conditionnant le comportement social déficient d'un autiste. Ceci résulte notamment du fait que la littérature ne permet pas d'établir une corrélation positive entre le taux d'ocytocine plasmatique et les capacités sociales d'individus atteints d'autisme, et ce jusqu'à encore très récemment [Demande Internationale WO 2008/042452] [24].

Par ailleurs, si la littérature décrit une efficacité de l'ocytocine dans la traitement des syndromes de douleur affective tels que la fibromyalgie et les douleurs abdominales récurrentes d'origine non-organique [Demande Internationale WO 98/43660] [25], de la schizophrénie, de l'anxiété, et des désordres qui y sont associés [Demande Internationale WO 2007/050353] [26] ou pour créer l'eustasie [Demande Internationale WO 02/102832] [27], rien ne démontre une efficacité de l'ocytocine dans le traitement de caractéristiques comportementales associées à la timidité pathologique, qui constitue un état pathologique distinct des deux précédents tel que mis 1 o en évidence par les recherches utilisant le questionnaire international NEO-PI-R [Costa et McCrae, Assessment, 7(4) : 325-327, 2000] [28]. Malheureusement, il existe peu d'options de traitement pour des individus atteints d'autisme ou de troubles avec des caractéristiques comportementales similaires. Il existe donc un réel besoin en 15 neuropsychiatrie pour aider le nombre croisant d'individus devant vivre avec ces troubles sociaux graves. En particulier, il serait avantageux de disposer d'un traitement relativement simple à mettre en oeuvre et qui permettrait de ralentir voire maîtriser le développement des caractéristiques comportementales associées à l'autisme ou à la timidité 20 pathologique, notamment dès l'enfance, et ainsi de réduire les coûts et d'améliorer la prise en charge de tels patients. Description de l'invention Les Inventeurs ont maintenant clairement démontré l'implication directe d'une faible concentration plasmatique d'ocytocine dans les déficits 25 majeurs d'individus d'atteints d'autisme ou de timidité pathologique, tels que l'évitement du regard, et l'absence d'interaction sociale avec autrui. Ils ont ainsi mis en évidence de manière tout à fait inattendue que l'administration intranasale d'ocytocine, même sous un faible dosage, permettait d'améliorer lesdits déficits majeurs. 30 La présente invention a donc pour objet l'utilisation de l'ocytocine ou d'un analogue de l'ocytocine pour la fabrication d'un médicament destiné à la prévention ou au traitement d'une ou plusieurs caractéristiques comportementales associées à l'autisme et à la timidité pathologique, lesdites caractéristiques comportementales étant choisies dans le groupe constitué des déficits sociaux, et l'évitement du regard.

Par « analogue de l'ocytocine », on entend au sens de la présente invention des composés ou fragments d'ocytocine présentant une activité au moins similaire à celle de l'ocytocine et/ou une plus longue durée de vie. Par exemple, il s'agit de 4-thréonine-1-hydroxy-déaminoocytocine, 9-déamidoocytocine, carbétocine, pabal injectable, méthylergométrine (methergin), vasopressine, sérotonine, etc... Par « déficits sociaux », on entend au sens de la présente invention des évitements du regard, des comportements de retrait et d'isolement, des traits anxieux, des difficultés à interagir avec les autres et une incapacité à avoir une attention partagée. Les dits déficits peuvent être mis en évidence par des techniques bien connues de l'art, par exemple le système d'Eye tracking Tobii, 1750 qui enregistre la trajectoire des yeux, les réponses électrodermales, etc.... Par « évitement du regard », on entend au sens de la présente invention par une incapacité à orienter le regard vers une autre personne par exemple au cours d'une simple conversation. Ledit évitement peut être mis en évidence par des techniques bien connues de l'art, par exemple l'eye tracking qui est une caméra qui enregistre la trajectoire des yeux des participants pendant qu'ils accomplissent des taches spécifiques sur l'ordinateur.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'ocytocine est administrée par voie parentérale (intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée, intrapéritonéale), par voie intranasale comme avec les solutions ou pulvérisations nasales, aérosols ou substance à inhaler, par voie orale comme avec les solutions, suspensions, comprimés, capsules, pilules, par voie rectale comme avec les suppositoires, pessaires. L'ocytocine peut être administrée par voie intranasale, par exemple à raison d'environ 24 UI correspondant à trois pulvérisations par narine. Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, l'autisme traité est l'autisme de haut niveau ou HFA. D'autres avantages pourront encore apparaître à l'homme du métier à la lecture des exemples ci-dessous, illustrés par les figures annexées, donnés à titre illustratif. Brève description des figures ù La figure 1 représente le jeu vidéo Cyberball et les distributions de lancer de balles vis-à-vis de chacun des trois partenaires (A) 1 o Représentation schématique du jeu vidéo Cyberball modifié. Sur les essais successifs, le rôle du participant alterne entre des tours en tant (i) qu'observateur d'échanges de balles entre deux des autres joueurs, (ii) que destinataire des balles, et (iii) qu'expéditeur de balles. Le comportement des partenaires A, B et C est généré par ordinateur afin de 15 définir trois profils différents à partir du point de vue du participant : un profil d'inclusion ou « bon » (A), un profil « neutre » (B), et un profil d'exclusion ou « mauvais » (C). La longueur des flèches en gris est proportionnelle au nombre de balles envoyé par un joueur donné vers chacun des autres joueurs. Les profils représentent le comportement 20 moyen sur l'ensemble du jeu, mais plutôt que d'être fixés dès le début, ils ont été progressivement réglés en utilisant un algorithme décrit ci-après. Les flèches noires représentent le comportement d'un participant sain représentatif. (B) Distributions de balles pour les participants sains et HFA sous placebo ou ocytocine. Sous ocytocine, il y a une tendance 25 significative du participant HFA à expédier les balles vers le « bon » partenaire plutôt que vers le partenaire « neutre » (tendance significative, z=1,82, p=0,06 ; bilatéral) (moyenne et écart-type de la moyenne, * indique la différence significative à p<0,05 ou meilleure sur les comparaisons par paires post-hoc). 30 ù La figure 2 représente schématiquement les tâches de perception du visage. Les participants examinent des images de visages

alors que les mouvements de leurs yeux sont enregistrés avec le système de poursuite de l'oeil Tobii (A) Identification du sexe (B) Identification direction du regard. - La figure 3 représente la destination des lancers de balles au cours du jeu Cyberball (A,B,C). Nombre cumulé de balles envoyées par un participant sain (A), HFA sous ocytocine (B) et HFA sous placebo (C), aux partenaires A (« bon ») et C (« mauvais ») ù La figure 4 représente l'évaluation post-expérimentale subjective sous placebo et ocytocine. Une note (1-7) reflète les états émotionnels 1 o subjectifs quant à la confiance (A) et à la préférence (B) vis-à-vis des trois partenaires chez les participants HFA sous placebo et ocytocine (moyenne et écart-type de la moyenne, * indique une différence significative à p<0,05 ou meilleure sur des comparaisons par paires post-hoc). - La figure 5 représente la durée moyenne d fixation du regard 15 des participants HFA sous placebo et ocytocine passé sur les différentes régions d'intérêt. (A) Durée du regard sur le visage et à l'extérieur de la région du visage lorsque les participants ont à identifier le sexe (visage masculin/féminin) (B) Détection de la direction du regard sur le visage et à l'extérieur de la région du visage (direct/détourné) (C,D) Durée du regard 20 passée sur les régions d'intérêt principales : yeux, bouche/nez, et sur les autres régions telles que le front/joues au cours de l'identification du sexe (B) et de la détection de la direction du regard (C). ù La figure 6 représente les concentrations en ocytocine plasmatique chez les participants HFA et sains. Chez les participants HFA, 25 la concentration en ocytocine plasmatique est mesurée dans le sang avant et 10 minutes après l'administration d'ocytocine (moyenne et écart-type de la moyenne, * indique une différence significative p<0,05 ou meilleure sur des comparaisons par paires post-hoc). - La figure 7 représente les corrélations positives entre la 30 concentration en ocytocine plasmatique et le domaine extraversion (A), et

ses facettes : recherche de sensations (B), grégarité (C), émotions positives (D), et vulnérabilité (E). û La figure 8 représente la corrélation négative entre le volume du cerveau et (A) la concentration en ocytocine plasmatique et (B) la facette recherche de sensations. EXEMPLES

EXEMPLE 1 : Matériels et méthodes Participants Treize adultes (11 hommes et 2 femmes ; moyenne d'âge=26 ans ; gamme d'âge=17-39 ans) avec un diagnostic clinique de syndrome d'Asperger (AS) ou d'autisme de haut niveau (HFA) selon la classification DSM-IV R (American Pshychiatric Association, 2000) et ASDI [Asperger Syndrome (and high-functioning autism) Diagnostic Interview] [Gillberg et al., Autism, 5(1) : 57-66, 2001] [29] ont été recrutés des centres d'experts (Fondation FondaMental) de l'hôpital Mondor-Chenevier, Créteil, France. L'analyse de la trajectoire des yeux et le dosage de l'ocytocine plasmatique ont été réalisés sur 12 autistes au lieu de 13 du fait de problèmes techniques. L'étude a également concerné un groupe contrôle, de 13 individus sains correspondant aux autistes pour l'âge et le sexe (moyenne d'âge=26 ans ; gamme d'âge=18-40 ans). Tous les participants étaient libres de médication depuis au moins 2 semaines avant l'étude et le sont restés pendant toute l'étude. Les critères d'exclusion ont été : grossesse, médication, pathologie médicale importante, abus de drogue ou d'alcool, et consommation de plus de 15 cigarettes par jour. Les participants se sont abstenus de manger et de boire (sauf de l'eau) 2 heures avant l'expérimentation ; de fumer et de consommer de la caféine 24 heures avant l'expérimentation.

Tous les participants ont donné leur consentement éclairé et toutes les procédures ont été approuvées par le Comité Local d'Ethique (Centre 12

Léon Berard, Lyon IV) et par l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Produits de Santé (AFSSAPS) compétente pour les essais cliniques sur un médicament à usage humain. Tous les diagnostics ont été réalisés par des cliniciens expérimentés, ont été basés sur des observations cliniques des participants et des entrevues avec les parents ou les soignants, et ont été confirmés en utilisant le test ADI-R (Autism Diagnostic Interview) [Lord et al., J. Autism Dev. Dis., 24 : 659-685, 1994] [30] (tableau 1). Tableau 1 Moyenne Ecart-type Test ADI-R Social 17,5 6,7 Communication (verbale) 9,7 5 Comportements répétitifs 5,4 3,3 Test de QI Verbal 105 25,5 Performance 91 21,5 Total 99 23,5 1 o Les limites d'inclusion pour les trois classes de comportement ont été une interaction sociale réciproque 10, une communication 8, et des comportements stéréotypés 3, respectivement. Tous les participants ont été au-dessus des limites dans les algorithmes des tests. Dans le cadre de la procédure de vérification, la traduction française de l'interview A-TAC 15 (Autisme, Tics, AD-HD (trouble déficitaire de l'attention avec hyperactivité) et autres Comorbidités) [Hansson et al., Br. J. Psych., 187 : 262, 2005] [31] a été complétée par les parents. Ce questionnaire de dépistage est axé sur un certain nombre d'aptitudes, de conduites, et de comportements dans le fonctionnement des enfants par rapport à ses pairs. Les parents ont été 20 priés de signaler tout problème ou caractéristiques spécifiques au cours de toute période de la vie, même quand ce n'est plus présent. Aucun n'a été cliniquement retardé dans le développement du langage; les participants ont été exclus lorsque le clinicien ou les parents étaient incertains quant au développement précoce du langage. Globalement, les participants de l'étude ont présentés des estimations d'intelligence verbale et non-verbale de moyennes à supérieures à la moyenne (tableau 1). Protocole expérimental L'étude a utilisé un projet expérimental en double aveugle, contrôlé par placebo et randomisé. Les participants ont reçu de l'ocytocine ou un placebo au cours de deux visites au laboratoire, séparées de 7 jours comme schématisé ci-dessous : 13 participants HFA évalués pour l'admissibilité 1 Etude randomisée des 13 participants HFA - 6 participants ont reçu en premier de - 7 participants ont reçu en premier le l'ocytocine placebo - après une semaine, les 6 participants ont - après une semaine, les 7 participants ont reçu le placebo reçu l'ocytocine - 1 donnée perdue sur l'analyse plasmatique et la poursuite de l'oeil - 0 retrait de consentement 13 participants analysé pour : - effets de l'ocytocine sur le comportement dans un jeu social - 1 participant exclu de l'étude quant aux tâches de perception du visage et des mesures de concentration en ocytocine plasmatique 12 participants HFA testés in fine Les participants ont été testés sur un jeu social de « lancer de balles » et sur des tâches de perception du visage, et ont rempli un certain nombre d'échelles de notation suite au jeu de balles à chaque visite. Le jeu de balles était une variante du jeu vidéo Cyberball [Williams et al., J. Pers. Soc. Psychol., 7 : 748-762, 2000] [32] dans lequel le participant - 0 donnée perdue - 0 retrait de consentement

a utilisé un écran tactile LCD (Elo 1725L) pour participer à un jeu d'animation multi-tours de lancer de balles sur un réseau informatique avec trois partenaires virtuels A, B et C représentés par des personnages de dessins animés (photo correspondante sélectionnée parmi la base de données visages Nimstim sous contrôle quant à la neutralité et la similitude) [Tottenham et al., J. Cognitive Neurosci., 14 : S74, 2002] [33] (Figure 1A, insert). Le participant « P » a été représenté par un dessin supplémentaire représentant une paire de mains animées supposant une projection de la personne. Afin de rendre l'interaction sociale aussi 1 o plausible que possible, en entrant dans la salle de test, le participant pouvait voir les dos de trois autres personnes assises dans des cabines séparées, et était informé qu'il s'agissait des autres joueurs mais qu'il ne pouvait pas les voir directement afin de préserver la vie privée. Chaque essai a consisté en un seul échange de balle représenté par une courte 15 animation montrant un joueur manipulant la balle, et quelques secondes plus tard, un autre joueur attrapant la balle. Si un essai finissait avec le participant en tant que receveur, il commençait l'essai suivant en tant qu'expéditeur et devait envoyer la balle au partenaire A, B ou C en touchant la photographie correspondante. Le jeu a inclus une incitation 20 monétaire afin de renforcer l'engagement cognitif du participant à la tâche. Tout joueur recevant la balle a gagné 2{. Par conséquent, en lançant la balle, le participant faisait gagner de l'argent aux autres joueurs de manière altruiste, mais il n'avait aucun contrôle direct sur leur comportement et pouvait seulement espérer que ceux-ci agiraient 25 réciproquement. Le participant devait donc prendre en considération les deux résultats possibles : soit « une bonne chance » que le partenaire choisi rejoue avec lui ou « le risque » que le joueur choisi décide de relancer la balle à quelqu'un d'autre. Le participant a été informé que le jeu se terminerait après un total de 80 lancers, et que chaque joueur recevrait 30 alors un pourcentage fixe (10%) de ses gains accumulés. Le comportement des partenaires A, B et C a été orchestré par les règles du 15

jeu. Les choix de lancer de balle du participant a constitué la variable dépendante. La quantité d'échanges de balles présentée par les trois partenaires a été manipulée. A l'insu du participant, la distribution de probabilité associée aux choix de lancer de balles de chacun des trois partenaires a été définie de sorte que, au cours du temps, chacun a été doté de différents niveaux de la réciprocité. La réciprocité est une sorte de comportement social qui requiert d'assurer une coopération alors que l'individu forme progressivement des attentes à partir des actions des autres. En début de 1 o partie, les probabilités étaient homogènes pour tous les partenaires, c'est-à-dire que le participant avait une probabilité p=1/3 de recevoir la balle de l'un quelconque des trois partenaires. Après un nombre de tours prédéterminé, les profils des partenaires ont divergé de sorte que le partenaire A (le « bon » profil) a envoyé, en moyenne, 70% de ses balles 15 en jeu au participant (P), le partenaire B (le profil « neutre ») a envoyé 30% de ses balles en jeu à P, le partenaire C (le « mauvais » profil) a envoyé 10% de ses balles en jeu à P. Les distributions de probabilité de lancer de balles des trois partenaires ont été progressivement mises au point afin de minimiser les risques de réciprocité « du tac au tac » rapide entre P et le 20 partenaire A (« bon » profil) ou les situations de blocage dans lesquelles P risquait d'être exclu du jeu pendant plus de 10 essais. La génération des séquences d'essais et la mise au point des profils des joueurs fictifs a été réalisée comme suit : max correspond au nombre total (100%) de balles échangées entre tous 25 les joueurs dans le jeu. pass(x,y) désigne une seule passe (ou échange) de balle entre deux joueurs X (expéditeur) et Y (receveur). max est fixé à 80 passes de balles (b.p.) et donc chaque pass(x,y) est égal à 1b.p./80b.p.=1,25% de max. pass(x,y) n'est pas réfléchi donc ne peut pas être à la fois expéditeur et receveur. Les partenaires fictifs se voient 30 attribuer un profil distinct et leur participation dans le jeu reflète ledit profil. Le participant est présenté comme le joueur D à travers le jeu. Le joueur D 16

est le seul joueur autonome capable d'orienter le jeu à travers sa façon de jouer. Les partenaires fictifs devant être conformes avec leurs profils correspondants, les limites supérieure et inférieure de leur participation (décrites comme les pire et meilleur scénarios possibles) sont évaluées afin de pouvoir estimer leur participation dans le jeu. Selon le pire scénario, seulement deux partenaires jouent les 80 balles du jeu, ce qui correspond aux situations où le joueur D joue toujours avec le même partenaire. En fait, aucun des partenaires fictifs ne jouera toujours avec le joueur D, néanmoins ce calcul théorique est pris en considération pour être la limite 1 o supérieure. maxlndividuel représente cette limite supérieure, et correspond à 50% de max. Evidemment pour chaque joueur p (= partenaire A, B ou C) le pire scénario correspond à une passe de balles identique entre p et D. x y x Par conséquent, E pass(p,D) + E pass(D,p) = 100% résulte en E pass(p,D) 15 i=1 i=1 i=1 = 50%. Dans la mesure où max a été fixé à 80b.p., maxlndividuel = 50% de max = 40b.p.. L'estimation du meilleur scénario pourrait être un comportement social neutre où tous les joueurs jouent de manière identique les uns avec les autres. La participation de chaque joueur est 20 égale à max / (nombre de joueurs) = 100% / 4 = 25%. Par conséquent, le b.p. par joueur est égal à 25% de 80b.p. = 20b.p.. Un jeu de 40 balles (limite supérieure) a été prévu pour chaque profil, tout en gardant la limite inférieure, c'est-à-dire 20b.p., comme le point d'arrêt pour rafraichir le comportement des profils. 25 Ces distributions ont été réalisées comme suit : Les comportements générés par ordinateur des partenaires A, B et C ont été basés sur les attentes conduites par d'autres comportements passés. Chacun des trois partenaires s'est vu attribuer un profil particulier : « bon » pour le joueur A, « neutre » pour le joueur B, et « mauvais » pour le joueur 30 C, spécifié par différents pourcentages pour faire circuler la balle entre chacun des trois joueurs potentiels. Etant donné que chaque joueur doit

jouer avec les trois autres joueurs, X, Y et Z correspondent aux pourcentages de jouer la balle où X correspond au joueur le moins apprécié, X+Y+Z correspond au joueur préféré, et X+Y correspond au joueur intermédiaire. Sont définis X>0, Y>0, Z>0 où (Z+Y+X > Y+X > X >0 au démarrage). La progression de b.p. par joueur au cours du jeu a été définie comme un tour d'échange de balle pour chaque joueur selon une séquence aléatoire. Si p représente un partenaire fictif choisi dans l'ensemble P formé par A et C, alors : - pass(p,a)t=o=X,aC{{A,B,C}-{p}} - pass(p,13)t=o = X+Y,(3 C { {A,B,C} - {p} } - pass(p,8)t=o = X+Y+Z,B C { {A,B,C} - {p} }. Par conséquent une propagation pour un joueur p, du temps t au temps t+1, peut être exprimée (si X>0, Y>0, Z>0) comme : prog(p)t+1 = (pass(p,a)t - 1,25%) + (pass(p,l3)t - 1,25%) + (pass(p,8)t - 1,25%) Du point de vue d'un expéditeur, l'application de ce comportement progressif au cours du jeu est présentée dans un cycle de distribution aux joueurs restants en appliquant la fonction prog (avec des heuristiques particuliers). Les échanges de balles avec les autres joueurs ont été randomisés de manière à diminuer au maximum la probabilité d'avoir le même ordre de séquence de distribution de balles entre deux propagations pour le même joueur. Afin de permettre aux participants une déduction non-intuitive de chaque comportement de profil, les profils A et C ont été mis au point afin d'apparaître progressivement comme des comportements « neutre », puis « partiellement neutre » et enfin « discriminatoire ». Le joueur B se comporte de manière « neutre » tout au long du jeu. Le comportement « neutre » se produit si et seulement si X>0, Y>0, Z>0, le comportement « partiellement neutre » se produit si et seulement si X=O, Y>0, Z>0, le comportement « discriminatoire » se produit si et seulement si X=O, Y=O, Z>0. Afin d'instancier les valeurs pour X, Y et Z pour chaque joueur fictif, il faut garder en tête les concepts de boucles inclusive et exclusive. Une boucle exclusive correspond à un cycle d'au moins 10 18 10 passes où le participant ne joue pas (i.e. E pass(p,p'), où p',p" C P et P C {A,B,C} et p' # p"). i=1 Spécifiquement le joueur A (le « bon » profil) passe 70% de ses balles jouées au joueur D (le participant), 20% au joueur C (le « mauvais » profil) et 10% au joueur B (le profil « neutre ») ; le joueur C (le « mauvais » profil) passe 10% de ses balles jouées au joueur D (le participant), 20% au joueur A (le « bon » profil) et 70% au joueur B (le profil « neutre ») ; le joueur B (le profil « neutre ») passe 30% de ses balles jouées au joueur D (le participant), 40% au joueur C (le « mauvais » profil) et 30% au joueur A (le « bon » profil). Ces pourcentages ont été définis lors de l'essai pilote et sélectionnés car plus robustes vis-à-vis des boucles inclusive et exclusive, et ont assuré un nombre total constant de b.p. par joueur D (le participant), quel que soit son propre profil de joueur. Une illustration directe de spécification de profil et de séquence de jeu est comme suit : - pour le joueur A : [Z pass(A,C) = 20% de 20 balles = 4 balles, Z pass(A,B) = 10% de 20 balles = 2 balles et Z pass(A,P) = 70% de 20 balles = 14 balles] ; - pour le joueur B : [Z pass(B,C) = 40% de 20 balles = 8 balles, pass(B,A) = 30% de 20 balles = 6 balles et Z pass(B,P) = 30% de 20 balles = 14 balles] ; - pour le joueur C : [Z pass(C,A) = 20% de 20 balles = 4 balles, Z pass(C,B) = 70% de 20 balles = 14 balles et Z pass(C,P) = 10% de 20 balles = 2 balles].

Chaque séquence de lancer de 20 balles est divisée en séries de 3 ou 2 ou 1. Ces proportions ont pu être obtenues avec des séquences de joueur telles que celles-ci (ci-après est spécifiée la fonction de randomisation rand des blocs) : - pour le joueur A : {rand[BCD] rand[BCD] rand[DC] rand[DC] [D] [D] [D] [D] 3 0 [D] [D] [D] [D] [D] [D]} ;

- pour le joueur B : {rand[ACD] rand[ACD] rand[ACD] rand[ACD] rand[ACD] rand[ACD] [C] [C]} ; - pour le joueur C : {rand[ABD] rand[ABD] rand[AB] rand[AB] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B] [B]}.

La tâche a été conçue et exécutée en utilisant le logiciel Presentation (NBS Inc., Albany CA, version 10.1). Les graphiques et les animations ont été tirés du jeu vidéo Cyberball de Williams et al. [33]. Le calendrier des évènements (temps de décision, lancer de balles) réalisé par les joueurs générés par ordinateur a été modifié d'essai en essai afin d'augmenter l'impression d'un comportement réaliste. Après l'achèvement du jeu, un questionnaire a été soumis aux participants afin qu'ils estiment leurs sentiments de « confiance » et « préférence » vis-à-vis de chacun des partenaires fictifs sur une échelle de 1 à 7 points : Comment évalueriez-vous votre niveau de confiance pour un joueur X, de la méfiance totale (1) à la confiance totale (7) ? Comment évalueriez-vous votre niveau de préférence pour un joueur X par rapport aux autres joueurs, du moins apprécié (1) au préféré (7) ? Afin de renforcer les observations sur les effets de l'ocytocine sur le traitement de l'information socialement pertinente, il a été étudié comment les participants regardaient des photos de visages humains. Les participants ont examiné des photos de visages présentées une à la fois sur un écran d'ordinateur alors que leurs mouvements des yeux étaient enregistrés. Après calibration du système de poursuite de l'oeil binoculaire à tête libre 1750-TobiiTM (suivi du regard des participants sur une série de cercles bleus apparaissant et disparaissant au centre et à chaque coin du lecteur vidéo 17 pouces), les images des visages ont été présentées sur le lecteur du système, avec une résolution maximale de 1280x1024 pixels, 0,5 degré de précision, et un taux d'échantillonnage de 50 Hz (mannuel de la technologie Tobii). Les enregistrements des mouvements du regard ont été analysés en différé à l'aide du logiciel ClearViewTM. Deux séquences aléatoires de stimuli visage ont été présentées dans des pièces distinctes

avec des instructions de tâche différentes. Dans une tâche, les participants ont été chargés d'identifier le sexe (GI) des visages. Les stimuli ont consisté en 24 images en couleurs de visages neutres masculins (12) et féminins (12), sélectionnés à partir de la base de données Nimstim [Tottenham et al., 2002, précité] [33]. Chaque image a été présentée sur l'écran d'ordinateur pendant 2 secondes, suivie par deux étiquettes (« mâle », « femelle ») jusqu'à ce que le participant ait répondu en appuyant sur l'une des deux touches de réponse sur le clavier de l'ordinateur (Figure 2A). Dans une seconde tâche, il leur a été demandé de 1 o détecter la direction du regard (GD) des visages. Les stimuli ont consisté en 24 images à niveaux de gris de visages masculins (sélectionnés de la base de données Wicker B.). La moitié des visages a présenté un regard évité (12) et l'autre moitié un regard direct (12). Chaque image a été présenté 3 secondes, suivie par deux étiquettes (« me regarde », « ne me 15 regarde pas ») jusqu'à ce que le participant ait répondu en appuyant sur l'une des deux touches de réponse sur le clavier de l'ordinateur (Figure 2B). La séquence de stimulus programmée et la présentation ont été réalisées en utilisant le logiciel Presentation (NBS Inc., Albany CA, version 10,1). Le logiciel MATLAB a également été utilisé. Pour chaque visage, le 20 temps de fixation du regard (en millisecondes) et le nombre de mouvements par saccades des yeux ont été enregistrés pour chacune des 6 régions d'intérêt (ROIs). Cinq régions d'intérêt (ROI) du visage ont été définies : les deux yeux, le nez, la région de la bouche, le front, et les deux joues. Une sixième ROI a consisté en la portion de l'image à l'extérieur des 25 contours du visage. Pour chaque image, le temps de fixation du regard (en millisecondes) a été calculé pour chacune des 6 ROIs. Le nombre de mouvements par saccades des yeux (changements rapides dans la direction du regard) fait pour deux ROIs, à l'intérieur et l'extérieur des contours du visage a été calculé (un morcellement de plus en plus fin du 30 visage aboutit à trop peu d'échantillons de mouvement des yeux), et 21

converti en fréquence de saccades correspondant au (nombre de saccades) / (temps total de fixation dans la ROI). Les sujets sains ont été testés sur une seule visite. Avant le début effectif de l'expérimentation, les instructions ont été présentées aux participants ayant déclaré des accords de confidentialité. Ils ont été informés que leur participation était volontaire et qu'ils pouvaient arrêter à tout moment. Les participants sont arrivés à Lyon un jour avant le programme d'expérimentation. Les tests ont été menés de la même manière pour tous les participants (tableau 2). Tableau 2 évaluation Jeu Poursuite mouvement des yeux prise Spray prise Echelle Jeu balle Calibration Identification Identification sang nasal sang PANAS + système sexe direction n°1 24U1 n°2 évaluation poursuite oeil regard Temps 8h30 8h45 8h50 9h35 à 10h10 Visite x x x x version 1 x x x n°1 Visite x x x x version 2 x x x n°2 Un premier échantillon sanguin (un tube EDTA de 6 ml) a été prélévé par une infirmière autorisée. Après un court temps de repos, un spray nasal a été administré aux participants (24 UI, 3 pulvérisations par narine ; placebo ou Syntocinon®). Dix minutes plus tard, un second échantillon sanguin (tube EDTA de 6 ml) a été prélevé. Les tests ont débuté 50 minutes après la prise nasale. Chaque participant a servi comme son propre contrôle, et a reçu de l'ocytocine et un placebo à une semaine d'intervalle. L'ordre a été équilibré entre les participants et maintenu fixe à l'intérieur des participants. Les échantillons sanguins (6 ml) ont été congelés dans les 15 minutes suivant leur prélèvement. Le plasma a été séparé par centrifugation à 2000 x g (pendant 10 minutes à 4°C), puis stockés dans un congélateur à -70°C jusqu'au dosage. La centrifugation et le stockage des tubes EDTA ont été réalisés au centre Neurobiotec de l'hôpital

neurologique de Lyon. Le centre d'immunologie et de neuroendocrinologie de l'université de Liège a réalisé les analyses de l'ocytocine immunoréactive dans le plasma. Avant la procédure de dosage, les échantillons plasmatiques ont été filtrés sur Centricon YM-3 (potentiel de coupure 3000 Da, Millipore USA) afin d'éliminer les protéines plasmatiques interférentes. Après la filtration, le dosage de l'ocytocine plasmatique a été réalisé en utilisant un dosage immuoenzymatique spécifique [Péqueux et al., Cancer Res., 69 : 4623-2629, 2002] [34]. Les dosages d'ocytocine plasmatique obtenus ont été comparés à la gamme de données normatives publiée par Péqueux et al. [Scand. J. Clin. Lab. Invest., 61 : 407, 2001] [35]. Les échantillons sanguins et l'administration d'ocytocine ont été réalisés à l'hôpital neurologique de Lyon près du centre de neurosciences cognitives (CNC) du CNRS où les dosages d'ocytocine plasmatique et les tests comportementaux ont eu lieu. L'affect général a été mesuré après la prise d'ocytocine et après la prise de placebo pour chaque participant en utilisant l'échelle PANAS [Watson et al., J. Pers. Soc. Psychol., 54(6) : 1063-1070, 1988] [36] afin d'évaluer les éventuels effets d'altération de l'humeur de l'ocytocine.

PANAS est un test standardisé utilisé pour mesurer les états affectifs en questionnant les participants afin d'évaluer leur humeur et sensations à travers divers adjectifs couvrant une gamme d'états émotionnels positifs (par exemple joyeux, détendu, fier, confiant, etc...) ou négatifs (irritable, apeuré, honteux, timide, etc...).

Afin de minimiser les effets de l'apprentissage entre deux visites, différentes versions du jeu du « lancer de balles » ont été créées dans lesquelles la position sur l'écran des trois profils de partenaires a été permutée et les photos associées ont été modifiées. L'ordre des versions a été randomisé entre les participants de même que les attributions d'ocytocine et de placebo, éliminant ainsi tous biais expérimentaux possibles. Les participants sains (contrôle) ont été répartis de manière 23

aléatoire sur l'une des deux versions du jeu. Dans les tâches de perception du visage, l'ordre de présentation des tâches (sexe ou direction du regard) a été randomisé entre les participants et contrebalancé entre les visites. Analyse statistique Les analyses statistiques ont été réalisées sur les données comportementales du jeu social du « lancer de balles », des mesures de mouvements des yeux et des niveaux d'ocytocine plasmatique. Les comparaisons entre les groupes et les conditions de traitements des médicaments ont été faites en utilisant le test non-paramétrique ANOVA (Friedman) ainsi que la somme des tests de Wilcoxon et Mann-Whitney. L'effet de la séquence du traitement a été testé en utilisant le test de Mann-Whitney. Tous les tests ont été évalués vis-à-vis de deux probabilités bilatérales. Les analyses statistiques ont été réalisées en utilisant les logiciels Statistica (progiciel de statistiques pour les sciences sociales ; version 7.1) et MATLAB (the MathWorks, version 7.0) pour Windows. Les analyses préliminaires n'ont montré aucun effet quant à l'ordre ou aux versions de session, de ce fait les variables n'ont pas été considérées plus avant. Du fait d'un problème de synchronisation avec le système Tobii, les données d'analyse du mouvement des yeux pour les tâches de perception du visage, d'un patient atteint d'autisme, n'ont pas pu être inclues. Résultats Jeu social du « lancer de balles » La variable de décision comportementale d'intérêt dans ce jeu est les choix de lancer de balles du participant. Toutefois les données ont été retravaillées en fonction des intervalles des tours du partenaire A, puisque c'est par l'observation du comportement de A que le participant pouvait apprendre à coopérer plus avec lui qu'avec les deux autres partenaires. Ainsi les 6 premiers lancers du partenaire A ont été impartiaux, donc la

probabilité du participant de recevoir la balle p[A -* P] = 0,33. Sur les 4 lancers suivants, le partenaire A a augmenté la proportion de balles envoyées au participant recevant la balle p[A -* P] = 0,50. A partir du 11 ème lancer, le partenaire A a envoyé toutes ses balles au participant, soit p[A -* P] = 1. Dans le même temps, le partenaire C a commencé à exclure le participant P, se révélant le « mauvais » profil. L'effet de ces biais sur le comportement des participants a été illustré dans la Figure 3, ci-après commentée. Dans la mesure où les analyses préliminaires chez les participants sains et les autistes n'ont pas permis de révéler de différences de comportement vis-à-vis du profil « neutre » versus le « mauvais » profil, l'attention de l'étude a été concentré sur les partenaires « bon » et « mauvais ». Sous traitement placebo, les participants HFA ont montré peu de preuves qu'ils discriminaient les profils de coopération des 3 partenaires fictifs. Alors que les participants sains ont envoyé significativement plus de balles au « bon » partenaire plutôt qu'au « mauvais » partenaire (test de Wilcoxon, z=3, p<0,003) ou au partenaire « neutre » (z=2,76, p<0,005) (Figure 1B, gauche), les participants HFA sous placebo ont répondu de la même manière à tous les partenaires (z=0,36, p=0,72 ; z=0,2, p=0,84) (Figure 1B, droite). A contrario, la prise d'ocytocine a conduit les participants à s'engager plus souvent avec le « bon » partenaire et à envoyer significativement plus de balles à ce partenaire qu'au « mauvais » partenaire (z=2,04, p<0,041 ; bilatéral) (Figure 1B, milieu). Lorsque les effets du placebo et de l'ocytocine ont été directement comparés, une différence significativement plus grande du nombre de balles envoyé au « bon » partenaire par rapport au « mauvais » partenaire (z=1,99, p<0,047 ; bilatéral) a également été mise en évidence. Finalement, la différence de performance (nombre de balles envoyé au « bon » partenaire par rapport au « mauvais » partenaire) entre les participants sains « contrôle » et les participants HFA, qui était significative

sous placebo (test de Mann-Whitney : z=3,1 ; p<0,0021), a disparu lorsque la comparaison a été réalisée sous traitement d'ocytocine (z=1,62 ; p<0,11). Une image de plus en plus fine de la décision du participant a été obtenue en examinant la distribution des lancers de balles au fil du temps. Les participants sains et autistes sous ocytocine ont commencé à coopérer de préférence avec le « bon » partenaire à peu près au même moment, avec le nombre cumulé de balles envoyées respectivement aux « bon » et « mauvais » partenaires qui a divergé significativement dans l'intervalle 15- 17 (Figures 3A et 3B, premier de deux séries significatives d'affilée quant à la différence entre « bon » et « mauvais » partenaires, participants sains : z=2,7, p<0,007 ; partenaires HFA sous ocytocine : z=2,04, p<0,041 ; test de Wilcoxon bilatéral). A contrario, sous placebo, les courbes de lancers de balles cumulés des participants HFA vis-à-vis des « bon » ou « mauvais » partenaires n'ont pas divergé significativement (Figure 3C). En outre, au cours du questionnaire post-expérimental, les participants HFA ont rapporté qu'ils étaient plus confiants envers et avaient une plus forte préférence pour le « bon » partenaire que le « mauvais » partenaire, après avoir joués sous ocytocine (test ANOVA de Friedman, respectivement, x2=17,89, p<0,0002 ; x2=13,63, p<0,001, test post-hoc de comparaisons par paire p<0,05, Figure 4), alors que leurs sensations envers les trois partenaires fictifs ne différaient pas sous placebo (x2=2,39, p=0,3 ; x2=1,19, p=0,55). Exploration visuelle des visages Les tableaux 3A et 3B regroupent les données relatives au temps total de fixation du regard (en millisecondes) et la fréquence des mouvements de saccades des yeux (millisecondes) chez les participants HFA et sains, à l'intérieur et l'extérieur des contours du visage, au cours de l'identification du sexe (A) et de la direction du regard (B). (moyenne et écart type de la moyenne, * signifie une différence significative p<0,05 ou mieux sur des comparaisons par paires post-hoc).

Tableau 3 Temps total de fixation (Msec) Fréquence des saccades (sac/sec) Contours visage Contours visage Contours visage Contours visage internes externes internes externes A. 1600±151 609±52 Sains 3,8±0,86 2,37±1,74 * (80%±2.09) HFA sous 1070±502 929±145 4,6±1,81 2,2±2,12 placebo * (53%±7,24) HFA sous 1274±512 726±512 4,1±1,57 2,8±2,07 ocytocine (64%±7,4) B. r 2524±189 r 778±246 3,05±0,67 Sains ,- 2,58±2,46 * (84%±1,74) * * HFA sous * 1227±835 1773±836 5,24±2,39 * 2,74±1,61 placebo * (41%±8.04) * * HFA sous 1683±751 317±751 4,1±1,57 1,94±1,75 ocytocine (56%±7,2) Les participants sains ont dirigé leurs regards de préférence à l'intérieur des contours des visages (identification du sexe, GI : 80% ± 2,09 : direction du regard, GD : 84% ± 1,74).

A contrario, les participants HFA sous placebo ont passé significativement moins de temps à examiner directement les visages par rapport aux participants sains (53% ± 7,24 en GI : test de Mann-Whitney, z=2,67, p<0,0077 ; 41% ± 8,04 en GD : z=4,08, p<0,00005). Une analyse plus détaillée du schéma d'exploration visuelle des visages par région 1 o d'intérêt a montré que les participants HFA ont particulièrement évité la région des yeux (z=2,88, p<0,004 ; z=3,48, p<0,0005 pour GI et GD). De manière intéressante, au cours des jugements de direction du regard, les participants HFA ont également produit plus de mouvements de saccades que les participants sains (GD : z=2,45, p<0,015). Cette 15 augmentation du taux de saccades a seulement été présente au cours des périodes où les participants HFA ont examiné les visages directement mais pas lorsqu'ils ont exploré le reste de la photo (GD : z=0,71, p>0,47). Une

telle exploration du visage et des yeux, associée à une fréquence de saccades élevée, implique que les participants HFA ont exploré ces images hâtivement au moyen de nombreuses brèves fixations, probablement avec des niveaux élevés d'anxiété et d'inconfort. La fréquence des saccades n'a pas augmenté au cours de la tâche d'identification du sexe (GI: z=1,36, p>0,17), peut-être parce que, contrairement à la tâche d'identification de la direction du regard, cela ne dépend de manière critique à devoir examiner la région des yeux. L'ocytocine a modifié la manière des participants HFA de répondre 1 o aux photos de visages, par rapport à l'état sous placebo. Le temps total de fixation du regard sur le visage a augmenté significativement dans les deux tâches (GI : z=2,27, p<0,023 ; GD : z=2,19, p<0,029 ; test de Wilcoxon bilatéral, Figures 5A et 5B, gauche). Les effets de l'ocytocine peuvent en grande partie s'expliquer par un temps de fixation augmenté sur la région 15 des yeux (GI : z=2,12, p<0,04 ; tendance significative pour GD : z=1,88, p=0,059, Figures 5C et 5D). Aucun effet de l'ocytocine n'a été observé sur les autres régions d'intérêt (bouche et nez, GI : z=1,18, p>0,23 ; GD : z=1,41, p>0,15 ; front et joues, GI : z=39, p>0,69 ; GD : z=0,86, p>0,38) (Figures 5C et 5D, droite). Finalement, l'ocytocine a réduit de manière 20 significative la fréquence des saccades anormalement élevée observée sous placebo au cours de la tâche d'identification de la direction du regard (z=2,12, p<0,03 ; bilatéral). Bien que l'ocytocine ait augmenté significativement l'exploration visuelle des visages par les participants HFA, par rapport à un état sous 25 placebo, le temps de fixation du regard sur le visage et la région des yeux est resté significativement inférieur à celui des participants sains pour toutes les comparaisons à l'exception de l'exploration de la totalité du visage dans l'identification du sexe (test de Mann-Whitney ; visage : GD : z=3,21, p<0,002 ; GI : z=1,96, p>0,05 ; yeux : GI : z=2,77, p<0,006 ; GD : 30 z=2,99, p<0,003). Ceci pourrait s'expliquer, du fait des concentrations d'ocytocine plasmatique basales très faibles chez les participants autistes,

et du fait que la dose relativement faible qui a été administrée n'a pu augmenter les niveaux d'ocytocine au point de restaurer un fonctionnement normal de l'ocytocine dans le cerveau (Figure 2). En résumé, les participants HFA sous ocytocine ont passé plus de temps à examiner les photos de visages et, spécifiquement, la région des yeux. La diminution concomitante de la fréquence des saccades, c'est-à-dire l'augmentation de la durée moyenne de fixation des individus, suggère que l'ocytocine peut réduire la peur ou l'anxiété induite par les stimuli visuels chez ces autistes. 1 o Un effet potentiel de l'ordre de traitement a été testé entre les deux visites des participants dans le groupe placebo et dans le groupe ocytocine. Aucune différence n'a été observée entre les deux visites sur l'une des variables dépendantes mesurées dans les tâches de lancer de balles et d'exploration visuelle (test de Mann-Whitney ; z=0, p=1). 15 Aucune différence statistique n'a été observée sur les mesures PANAS des états d'humeur pour les groupes ocytocine versus placebo (moyenne et écart-type : 2,59 ± 0,63 versus 2,71 ± 0,52, z=1,42, p>0,15, pour affect positif, et 1,27 ± 0,26 versus 1,32 ± 0,2, z=0,66, p>0,5 pour affect négatif, test de Wilcoxon sur rangs). 20 Niveaux d'ocvtocine plasmatique La concentration d'ocytocine plasmatique basale mesurée chez des participants HFA (1,08 pg/ml ± 1,04) était significativement en dessous des valeurs observées dans un groupe normatif de participants sains (7,28 pg/ml ± 4,49) (test de Mann-Whitney, z=4,69, p<0,0001). Une 25 seconde mesure a été réalisée, 10 minutes après l'administration nasale d'une dose de 24 UI d'un spray Syntocinon®, et a mis en évidence une augmentation significative de la concentration d'ocytocine plasmatique (2,66 pg/ml ± 2,2) (test de Wilcoxon, z=1,88, p<0,02, Figure 6), indiquant l'assimilation réussie de la substance. 30 La relation entre les changements de concentration en ocytocine dans le plasma et dans le cerveau n'a pas été documentée mais elle est

peu susceptible d'être directe, car, par inhalation, les molécules neuropeptides peuvent pénétrer directement dans le liquide céphalo-rachidien, sans passer par la circulation sanguine [Born et al., Nat. Neurosci., 5 : 514, 2002] [37]. Avec ce mode d'administration, l'ocytocine est connue pour être disponible et de demeurer dans le cerveau de 30 à 80 minutes [Born et al., 2002 , précité] [37], et les effets comportementaux ont été observés dans cette fenêtre chez des sujets humains sains [Kosfeld et al., Nature, 435 : 673-676, 2005] [38].

EXEMPLE 2: ETUDE CHEZ DES SUJETS SAINS DES TRAITS DE PERSONALITÉ VS DES NIVEAUX D'OCYTOCINE PLASMATIQUE ET DES VOLUME ET CONCENTRATION EN SUBSTANCES GRISE ET BLANCHE DU CERVEAU Participants Trente adultes droitiers (15 hommes), sans aucun antécédent de maladies psychiatriques ou neurologiques, ont participé à l'étude. Ces adultes n'avaient aucun antécédent de traumatisme cranien, n'avaient signalé aucun abus de drogue ou d'alcool au cours des 6 derniers mois, et étaient libres de toute médication psychiatrique.

Tous les participants ont donné leur consentement éclairé et toutes les procédures ont été approuvées par le Comité Local d'Ethique (Centre Léon Berard, Lyon IV) et par l'Agence Française de Sécurité Sanitaire des Produits de Santé (AFSSAPS) compétente pour les essais cliniques sur un médicament à usage humain.

Protocole expérimental Inventaire de personnalité révisé NEO (NEO PI R) Le premier jour, tous les participants ont complété le questionnaire NEO PI R [Costa et al., 2001, précité] [9], qui comprend 240 items répartis en 30 facettes (six facettes par domaines) et 5 domaines (extraversion, névrosisme, agréabilité, conscience, ouverture). Les données de personnalité ont été notées pour représenter des scores T. En particulier, les dimensions extraversion et névrosisme ont été évaluées car représentant deux traits de personnalité d'intérêt pour cette étude. Détermination de la concentration en ocytocine Le second jour, les participants ont subi un prélèvement de sang (6 ml dans un tube EDTA) par une infirmière autorisée. Les échantillons sanguins ont été transmis à l'hôpital neurologique de Lyon près du centre de neurosciences cognitives (CNC) du CNRS où les tests comportementaux ont eu lieu. Les échantillons sanguins (6 ml) ont été congelés dans les 15 minutes suivant leur prélèvement. Le plasma a été séparé par centrifugation à 2000 x g (pendant 10 minutes à 4°C), puis stockés dans un congélateur à -70°C jusqu'au dosage. La centrifugation et le stockage des tubes EDTA ont été réalisés au centre Neurobiotec de l'hôpital neurologique de Lyon. Le centre d'immunologie et de neuroendocrinologie de l'université de Liège a réalisé les analyses de l'ocytocine immunoréactive dans le plasma. Avant la procédure de dosage, les échantillons plasmatiques ont été filtrés sur Centricon YM-3 (potentiel de coupure 3000 Da, Millipore USA) afin d'éliminer les protéines plasmatiques interférentes. Après la filtration, le dosage de l'ocytocine plasmatique a été réalisé en utilisant un dosage immuoenzymatique spécifique [Péqueux et al., 2002, précité] [34]. Les dosages d'ocytocine plasmatique obtenus ont été comparés à la gamme de données normatives publiée par Péqueux et al. [2001, précité] [35]. Acquisition d'imagerie par résonance maqnétique Le troisième jour, les participants ont été passés au scanner au Centre d'Etude et de Recherche Multimodal Et Pluridisciplinaire en imagerie du vivant (CERMEP, Lyon, France), en utilisant un scanner Siemens 1,5-T. Une juxtaposition d'images T1-pondérées de 1 mm d'épaisseur, de haute résolution (TR=3000 ms, angle de bascule=7°, matrice=256x256) a été acquise. Analyse

Analyse statistique Le logiciel Statistica 8 a été utilisé pour les analyses statistiques. Afin de tester la corrélation entre la personnalité et l'ocytocine, les scores des dimensions extraversion et névrosisme et leurs facettes ont été corrélés aux niveaux d'ocytocine plasmatique, avec un ajustement en fonction de l'âge et du sexe, selon une analyse de régression multiple. Les dimensions et facettes de la personnalité ont été considérées comme des variables dépendantes, et les niveaux d'ocytocine, l'âge et le sexe comme des variables indépendantes.

Morphométrie voxel-à-voxel (VBM) La morphométrie voxel-à-voxel est une technique d'analyse structurale destiné à évaluer les caractéristiques structurales du cerveau, afin de quantifier le volume et la concentration localisés de substance blanche et de substance grise [Ashburner et Friston, Neuroimage, 11(6 Pt 1) : 805-821, 2000] [39]. Les images structurales de chaque participant ont été pré-traitées [avec le logiciel SPM2 (Wellcome Department of Imaging Neuroscience, Londres, GB) ; avec le logiciel MATLAB 7.2 (Mathworks Inc., Sherborn, Massachusetts, USA)] selon un protocole de morphométrie voxel-à-voxel optimisé [Good et al., Neuroimage, 14(1 Pt 1) : 21-36, 2001] [40]. Un modèle personnalisé, basé sur les images par résonance magnétique des participants, a été utilisé afin d'optimiser les résultats connaissant la non-uniformité de l'intensité de l'image de chaque scanner. L'analyse de segmentation a été réalisée selon une approche en deux étapes. Dans une première étape, le modèle personnalisé a été créé en faisant la moyenne de toutes les images segmentées de la totalité de l'échantillon. Dans une seconde étape, toutes les images ont été de nouveau segmentées en utilisant l'échantillon créé. Les images ont été lissées avec un filtre de 8 mm pleine largeur à mi-hauteur afin d'augmenter le rapport signal-bruit de fond. Les images lissées ont été analysées selon une analyse de régression multiple en utilisant le logiciel SPM2 avec le logiciel MATLAB 7.4. Les scores T d'extraversion et de névrosisme et de

chacune de leurs facettes, et la concentration en ocytocine plasmatique, ont été modélisés dans l'analyse de régression multiple en tant que covariables principe, et selon l'âge et le sexe. L'analyse a inclus tout le cerveau sans prendre en compte une quelconque région d'intérêt. Les activations ont été considérées comme significatives lorsque les groupes corrigés avec une correction non-stationnaire (ns) ont excédé le niveau significatif p<0,001. Résultats Données comportementales 1 o L'analyse des questionnaires dûment remplis a mis en évidence une corrélation positive significative entre ocytocine et extraversion (r=0,54 ; p<0,0068, Figure 7A), ses facettes grégarité (r=0,59 ; p<0,05, Figure 7C), recherche de sensations (r=0,523 ; p<0,05, Figure 7B), et émotions positives (r=0,43 ; p<0,05, Figures 7D). Il a également été mis en évidence 15 une tendance à une corrélation négative avec la facette vulnérabilité du névrosisme (r=-0,43 ; p<0,05, Figure 7E). Données de la technique VBM Les concentrations d'ocytocine plasmatique ont été corrélées négativement avec la concentration en substance grise dans le gyrus 20 temporal droit inférieur (coordonnées de groupes : x=63, y=-32, z=-23 ; 2282 voxels ; p<0,02, avec la correction ns) et dans le lobe limbique droit inférieur, spécifiquement dans le gyrus du parahippocampe (coordonnées de groupes : x=34, y=-16, z=-35 ; 751 voxels ; p<0,05) (Figure 8A). En outre, une corrélation négative a été mise en évidence entre la 25 facette recherche de sensations de l'extraversion et la concentration en substance grise principalement dans le cortex frontal Orbito (coordonnées de groupes : x=11, y=16, z=-28 ; 1906 voxels ; p<0,03) et le cortex frontal inférieur (coordonnées de groupes : x=21, y=13, z=-24 ; 1271 voxels ; p<0,03). Aucune corrélation significative n'a été mise en évidence pour le 30 névrosisme et ses facettes (Figure 8B).

Ces résultats montrent que le niveau d'ocytocine a une grande influence sur les traits de personnalité, et module l'activité (telle que mesurée par le volume du cerveau) de régions spécifiques du cerveau. Spécifiquement, des niveaux élevés d'ocytocine ont été corrélés avec des profils de personnalité extravertis et très sociables alors que des niveaux faibles d'ocytocine ont été mis en évidence chez des individus ayant des traits de personnalité orientés tendant vers le névrosisme et une vulnérabilité sociale. Par ailleurs, les résultats ont également indiqués que les différences 1 o individuelles présentes dans l'ocytocine et les traits de personnalité sont également reflétées au niveau du volume du cerveau. Ces résultats pourraient fournir un apport clinique potentiel pour des individus sains pourtant lourdement handicapés sur le plan social. Ainsi, des individus sains présentant des traits de personnalité qui peuvent 15 potentiellement nuire à leur vie quotidienne, tels que la peur d'interaction avec autrui, pourraient tirer un grand bénéfice de l'administration d'ocytocine.

34 Listes des références 1. Klin et al., Arch. Gen. Psychiatry, 59(9) : 809-816, 2002 2. Baron-Cohen et al., J. Child Psychol. Psychiatry, 42: 241-251, 2001 3 Frith et Miller, J. Child Psychol. Psychiatry, 45 : 672-686, 2004 4 . Durand et al., Nat. Genet., 39 : 25-27, 2007 5 . Jamain et al., Nat. Genet., 34 : 27-29, 2003 6. Waterhouse et al., Psychol. Rev., 103 : 457-489, 1996 7 . Peterson et al., NeuReport, 17(12) : 1289-1292, 2006 8 . Dalton et al., Biol. Psychiatry, 61(4) : 512-520, 2007 9. Costa et al., J. Pers. Assess., 57(3) : 393-398, 1991 10 . Huber et al., Science, 308 : 245-248, 2005 ; 11 . Landgraf et Neumann, Front. Neuroendocrinol., 25 : 150-176, 2004] 12 . Carter, Psychoneuroendocrinol., 23 : 779, 1998 13 . Ferguson et al., Front. Neuroendocrinol., 23 : 200-224, 2002 14 . Insel et Young, Nat. Rev. Neurosci., 2 : 129-136, 2001 15 . Lim et Young, Horm. Behav., 50 : 506-517, 2006 16. Uvnâs-Moberg, Psychoneuroendocrinol., 23(8) : 819-836, 1998 17 . Savaskan et al., Psychoneuroendocrinol., 33(3) : 368-374, 2008 18 . Insel et al., Biol. Psychiatry, 45 : 145-157, 1999 19 . Bartz et Hollander, Horm. Behav., 50 : 518-528, 2006 20 . Insel, Am. J. Psychiatry, 154 : 726-735, 1997 21 . Lim et al., Int. J. Dev. Neurosci., 23 : 235-243, 2005 22 . Modahl et al., Biol. Psychiatry, 43 : 270-277, 1998 23 . Demande Internationale WO 2004/030524 24 . Demande Internationale WO 2008/042452 25 . Demande Internationale WO 98/43660 26. Demande Internationale WO 2007/050353 27 . Demande Internationale WO 02/102832 28 . Costa et McCrae, Assessment, 7(4) : 325-327, 2000 29. Gillberg et al., Autism, 5(1) : 57-66, 2001 30. Lord et al., J. Autism dev. Dis., 24 : 659-685, 1994 31 . Hansson et al., Br. J. Psych., 187 : 262, 2005 32 . Williams et al., J. Pers. Soc. Psychol., 7 : 748-762, 2000 33. Tottenham et al., J. Cognitive Neurosci., 14 : S74, 2002 34 . Péqueux et al., Cancer Res, 69 : 4623-2629, 2002 35 . Péqueux et al., Scand. J. Clin. Lab. Invest., 61 : 407, 2001 36. Watson et al., J. Pers. Soc. Psychol., 54(6) : 1063-1070, 1988 37 . Born et al., Nat. Neurosci., 5 : 514, 2002 38. Kosfeld et al., Nature, 435 : 673-676, 2005 39. Ashburner et Friston, Neuroimage, 11(6 Pt 1) : 805-821, 2000 40. Good et al., Neuroimage, 14(1 Pt 1) : 21-36, 2001

Claims (5)

1. REVENDICATIONS1. Utilisation de l'ocytocine ou d'un analogue de l'ocytocine pour la fabrication d'un médicament destiné à la prévention ou au traitement d'une ou plusieurs caractéristiques comportementales associées à l'autisme et à la timidité pathologique, lesdites caractéristiques comportementales étant choisies dans le groupe constitué des déficits sociaux, et de l'évitement du regard.
2. 2. Utilisation selon la revendication 1, où l'analogue de l'ocytocine est choisi dans le groupe constitué de 4-thréonine-1-hydrocydéaminoocytocine, 9-déamidoocytocine, carbétocine, pabal injectable, méthylergométrine (methergin), vasopressine, sérotonine.
3. 3. Utilisation selon la revendication 2, où l'analogue de l'ocytocine est la vasopressine ou la sérotonine.
4. 4. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, où l'ocytocine ou l'analogue de l'ocytocine est administré par voie intranasale.
5. 5. Utilisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, où lesdites caractéristiques comportementales sont associées à l'autisme de haut niveau.