Erin Calipari est issue d'une famille de basketteurs. Son père, John Calipari, est entraîneur de basket-ball universitaire et professionnel depuis 1998, menant six équipes au Final Four de la NCAA, et son frère est entraîneur de basket-ball masculin à l'Université Vanderbilt de Nashville, Tennessee, où elle travaille maintenant. Mais lorsqu’elle a rejoint son équipe universitaire en tant qu’étudiante de premier cycle, elle a réalisé que ses atouts résidaient ailleurs. «J'allais bien. Je n'étais pas géniale », a-t-elle déclaré. "C'était assez clair pour moi il y a quelques années que ce n'était pas un cheminement de carrière."

En dehors du terrain, en tant qu'étudiante en biologie, elle s'est tournée vers les hormones et les neurotransmetteurs. Elle est devenue fascinée par la neurobiologie, qui explique comment et pourquoi des drogues telles que la cocaïne et les opioïdes créent une dépendance, à mesure qu'elle découvrait les effets de l'ecstasy sur le système sérotoninergique. "Je pensais que les drogues étaient vraiment cool parce qu'elles détournaient le cerveau", a-t-elle déclaré. "Les drogues prennent essentiellement les systèmes normaux que nous avons dans notre corps et les conduisent d'une manière qui vous donne envie de reprendre de la drogue."

Après avoir poursuivi des études supérieures en neurosciences, en 2017 Calipari installer son laboratoire à Vanderbilt pour explorer comment la dépendance est liée à la façon dont le cerveau apprend et prend des décisions. "Décider quoi faire et quoi ne pas faire est vraiment fondamental dans tout ce que nous faisons", a déclaré Calipari. « Vous posez la main sur un poêle chaud, vous apprenez très vite à ne plus recommencer. » La dépendance peut diminuer la capacité d'une personne à comprendre que la consommation de drogues lui fait du mal, ainsi que sa capacité à apprendre quoi que ce soit.

Son monde se heurte toujours à celui du sport, par exemple lorsqu'elle donne des conférences aux athlètes sur les dangers de la consommation de substances. Les athlètes peuvent être vulnérables à la dépendance lorsqu’on leur prescrit des analgésiques, tels que des opioïdes, pour soigner des blessures. Il existe un risque de dépendance si les opioïdes sont pris pendant de longues périodes, même lorsque les patients suivent les instructions du médecin – un fait qui a conduit à une urgence de santé publique. Le Tennessee est un épicentre de l’épidémie d’opioïdes. En 2022, Nashville avait le deuxième taux le plus élevé des décès par surdose dans le pays.

Calipari mène donc des recherches pour démêler les mécanismes de l’addiction dans une ville où de nombreuses personnes en souffrent. Le fait que son travail puisse aider les gens qui l'entourent motive Calipari, même si la dépendance n'est pas un problème qu'elle, ou n'importe qui, peut facilement repérer.

"Quand vous pensez aux personnes dépendantes, vous pensez aux images stéréotypées que nous avons de personnes qui s'injectent des drogues et s'évanouissent", a-t-elle déclaré. « Mais il ne s’agit pas de la plus grande population de personnes souffrant de troubles liés à l’usage de substances. Ce sont des infirmières. Ce sont des enseignants. Ce sont des médecins. Ce sont des athlètes.

Ce qui rend la recherche sur la dépendance et la recherche de traitements particulièrement difficiles, dit-elle, c'est qu'elle apparaît différemment selon les personnes, en fonction de ce à quoi elles sont dépendantes (une substance ou un comportement), de leurs motivations, de leur génétique, de leur sexe et de leur accès aux ressources. Les voies neuronales recâblées en raison de la dépendance peuvent également varier considérablement selon les individus.

Quanta a parlé avec Calipari du rôle de la molécule bien connue, mais mal comprise, la dopamine, dans la dépendance et l'apprentissage, de la manière dont les différents sexes vivent différemment la dépendance et de la manière dont ses années d'enfance autour du sport ont influencé sa façon d'aborder la science aujourd'hui. L'interview a été condensée et éditée pour plus de clarté.

À quoi ressemble l’apprentissage dans le cerveau et comment les drogues interfèrent-elles avec cela ?

Notre cerveau est programmé pour nous aider à voir les choses qui sont importantes et à y réagir. Cela détermine si nous devons refaire quelque chose ou non. Devons-nous déménager ou rester ? Est-ce bon ou mauvais? Est-ce quelque chose auquel je dois faire attention ?

Les drogues convainquent notre cerveau : « Oui, c’est important. C’est quelque chose que nous devons refaire. Les drogues déterminent non seulement les décisions concernant la drogue elle-même, mais également les décisions concernant les stimuli non médicamenteux présents dans notre environnement. Ils changent la façon dont nous apprenons.

Comment cela fonctionne-t-il au niveau moléculaire ?

Les médicaments comme les opioïdes agissent sur la dopamine. La plupart des gens considèrent la dopamine comme une « molécule du plaisir », mais ce n’est pas tout. Oui, la dopamine est libérée par des stimuli enrichissants comme le chocolat ou le sucre. Mais il est également libéré par des stimuli aversifs comme le stress ou la douleur. Il se déclenche lorsque les choses sont nouvelles ou différentes, qu'elles soient bonnes ou mauvaises. Et de cette façon, la dopamine est essentielle pour vous aider à apprendre.

Les drogues continuent essentiellement à stimuler la dopamine même lorsque les choses ne sont plus nouvelles ou différentes. Le cerveau continue de penser que quelque chose est important, vous signalant ainsi de continuer à y prêter attention. Mais si les drogues augmentent la dopamine sur le moment, leur consommation à long terme la diminue. Ainsi, avec la consommation croissante de drogues, il y a de moins en moins de dopamine dans le cerveau, ce qui signifie que vous avez du mal à apprendre quelque chose de nouveau.

La dopamine doit-elle être redéfinie comme une molécule « d’apprentissage » plutôt que comme une molécule de « plaisir » ?

Oui. Comprendre la dopamine en tant que molécule qui détermine l’efficacité de notre apprentissage est beaucoup plus précis.

Comment étudiez-vous ce système compliqué ?

Dans mon laboratoire, nous utilisons différentes stratégies pour enregistrer et manipuler différentes cellules du cerveau afin d’essayer de déterminer quelles cellules et quels circuits nous aident à prendre des décisions adaptatives. Et puis, une fois que nous avons identifié ces circuits, nous y allons et nous disons : Comment l'exposition aux drogues change-t-elle le fonctionnement du système ? Nous effectuons ce travail au niveau physiologique et épigénétique. L’objectif est de comprendre la biologie fondamentale – comment les médicaments détournent les circuits – et ensuite de déterminer si nous pouvons inverser le processus. Nous pouvons utiliser les outils CRISPR, par exemple, pour inverser une partie de la plasticité de cellules cérébrales spécifiques.

Comprendre le fonctionnement de la dopamine peut-il éventuellement nous aider à développer des traitements contre la dépendance ?

Comprendre ce que fait la dopamine pour aider le cerveau à apprendre est vraiment important. Mais il sera très difficile de le cibler. Vous ne pouvez pas simplement bloquer la dopamine : si vous le faites, les gens ne pourront plus bouger, ils ne pourront plus prêter attention à quoi que ce soit. De nombreux travaux sont en cours sur différentes manières d'affiner le système dopaminergique au lieu de simplement l'activer ou le désactiver. Je pense que c'est ce que nous allons devoir faire.

Qu'est-ce que ça fait de travailler en tant que chercheur en toxicomanie dans l'un des épicentres de la toxicomanie ?

Nashville est mauvais. Au plus fort de l’épidémie d’opioïdes, le Tennessee avait l’un des taux de prescriptions d’opioïdes les plus élevés. Ces dernières années, ce chiffre a diminué, mais pas le problème des opioïdes. Et il ne s’agit pas uniquement d’opioïdes pour nous ; la méthamphétamine est également un problème important. Vanderbilt se trouve donc dans cet espace unique en tant que l’un des plus grands hôpitaux de recherche de la région, au cœur des troubles liés à l’usage de substances.

Parfois, il est épuisant de ne pas pouvoir résoudre sa dépendance demain. C'est écrasant dans un sens pas génial. Parfois, c'est triste de parler à des personnes qui souffrent de troubles liés à l'usage de substances, et je ne sais pas comment les aider. Ils me posent des questions en tant qu'expert. Mais je suis un expert des changements neurobiologiques spécifiques qui se produisent. Il m’est difficile de comprendre l’impact de ce trouble sur la vie quotidienne d’un individu puisque je ne l’ai pas vécu personnellement.

Sommes-nous sur le point de comprendre et, à terme, de trouver un remède à la dépendance ?

Guérir de la dépendance est difficile car la dépendance n’est pas une maladie uniforme. Certaines personnes souffrant de dépendance souffrent de troubles comorbides comme l’anxiété et la dépression. Certaines personnes prennent des drogues pour éviter la douleur. Certaines personnes ont un comportement compulsif, d’autres non.

Il sera essentiel de comprendre ce qui est similaire et différent dans le cerveau des individus présentant chacun de ces symptômes uniques pour comprendre comment aborder le traitement en premier lieu. Dans mon laboratoire, par exemple, nous étudions les différences entre les hommes et les femmes.

Que trouves-tu ?

Lorsque l’on examine les raisons pour lesquelles les gens consomment de la drogue, les femmes sont plus susceptibles de déclarer qu’elles en prennent pour éviter ou échapper à des conséquences négatives, comme le stress et l’anxiété. Les hommes sont plus susceptibles de consommer des drogues de manière impulsive, de planer et de sortir avec des amis. Les deux sexes consomment des drogues et un certain pourcentage d’entre eux développeront un trouble lié à l’usage de substances. Mais ils le font pour différentes raisons.

Les hormones ont beaucoup à voir avec cela. Nous avons découvert que l'estradiol, une hormone ovarienne qui circule avec le cycle menstruel, modifie la façon dont la nicotine agit dans le cerveau en modifiant les fonctions de ses récepteurs.

Nous avons également constaté que si l’on donne aux animaux un accès illimité aux drogues, les mâles et les femelles consomment la même quantité de drogues et leur comportement semble identique. Mais lorsque nous avons examiné les modifications apportées aux protéines de leur cerveau, les hommes et les femmes étaient totalement différents. Beaucoup de ces protéines ont des fonctions cellulaires similaires. Nous pensons que ce médicament augmente la dopamine chez les hommes et les femmes et détermine le comportement de la même manière, mais les voies moléculaires utilisées par chaque sexe sont très différentes.

Pourquoi les cerveaux de sexes différents emprunteraient-ils des chemins différents pour arriver au même point ?

Si vous aviez un système dans lequel vous avez besoin d’un neurone pour coder une information, ce système serait susceptible de tomber en panne. Tout devrait fonctionner parfaitement à chaque fois pour que vous puissiez naviguer dans l'environnement. Mais le cerveau comporte de nombreuses redondances, ce qui signifie que vous n’avez pas besoin que tout fonctionne parfaitement. Il existe de nombreuses façons d’arriver au même but. La raison pour laquelle les mâles et les femelles ont des manières différentes de coder leurs comportements est probablement basée sur l'évolution et la survie de notre espèce.

Cela doit être un domaine difficile dans lequel travailler. Qu'est-ce qui vous motive ?

Ce qui me préoccupe chaque jour, c’est que ce sont des questions importantes. Apprendre la prochaine chose et résoudre des problèmes difficiles est en soi très satisfaisant. Ensuite, lorsque vous respirez, prenez du recul et réalisez que les problèmes difficiles que vous résolvez ont vraiment un impact sur les gens, cela rend le tout encore plus significatif.

Mais ma véritable motivation réside dans le mentorat de la prochaine génération. Lorsque je me suis lancé dans la recherche, mon objectif était d’influencer le plus de personnes possible. Je pensais y parvenir en découvrant quelque chose d'important et en changeant la société, ce qui est évidemment le but ultime. Mais ensuite, quand je suis arrivé ici et que j'ai installé mon laboratoire, j'ai réalisé que ce que vous faites, c'est apprendre aux étudiants qu'ils peuvent faire ce travail. Leur permettre de découvrir ce pour quoi ils sont bons et ce qu'ils aiment me permet de continuer, même lorsque la science ne va pas toujours comme je le souhaite.

Vous êtes un peu comme l'entraîneur de votre propre équipe.

Lorsque vous finissez par diriger un laboratoire, vous réalisez qu’il s’agit d’une grande partie de la science, mais aussi d’une grande partie de la non-science. Il s'agit d'amener les gens à travailler ensemble et de créer l'environnement approprié pour chaque individu, ce qui peut s'avérer difficile. C'est comme constituer une équipe. S'ils travaillent ensemble, c'est moins difficile pour chacun. Et si vous le faites correctement, alors tout le monde y gagne.

Vous défendez également les femmes scientifiques. D’où vient cette motivation ?

Personne dans ma famille n’avait de diplôme d’études supérieures avant moi. Parce que mon père est sportif, l'accent n'était pas mis sur les études. Ensuite, je me suis retrouvé dans un espace dans lequel – je ne veux pas dire que je n’avais rien à faire, mais j’étais entouré d’un groupe de personnes qui, à mon avis, étaient plus intelligentes que moi. Ils savaient ce qu'ils faisaient. Ils savaient quel chemin ils étaient censés emprunter. Et j'avais l'impression de voler par le fond de mon pantalon.

Il se trouve que j’ai eu des mentors extraordinaires qui m’ont aidé à rester sur un chemin que je ne connaissais pas. Et puis, en vieillissant, j’ai commencé à réaliser que ma place était ici. J'étais aussi intelligent que les gens autour de moi. Cela seul m’a fait réaliser à quel point il est important que les gens se sentent à leur place.

Au lieu de demander aux femmes d'agir comme des hommes pour s'intégrer dans un système construit pour les hommes, peut-être devrions-nous changer le système pour renforcer les éléments qui nous manquent, c'est-à-dire les éléments que les femmes apportent à la table : la façon dont elles naviguent dans le monde, comment ils perçoivent les choses, comment ils accompagnent les étudiants. Nous bénéficions énormément de la création d’un espace pour les femmes.

Vous avez fait du sport toute votre vie, y compris le basket-ball à l'université. Pensez-vous que cela a eu une influence sur votre carrière aujourd’hui ? 

Les choses les plus importantes que l’on apprend dans le sport sont comment se dépasser pour s’améliorer chaque jour, comment se remettre d’un échec et comment compter sur ses coéquipiers. Quand j'étais plus jeune, ces expériences m'ont appris à venir travailler après qu'une expérience n'ait pas fonctionné et à demander de l'aide lorsque j'en avais besoin.

Durant mon entraînement, j’étais l’athlète qui jouait au jeu. Cependant, lorsque je suis devenu professeur, je suis tout d’un coup devenu entraîneur. Mon travail est différent maintenant. Il se concentre sur la façon dont je peux amener mon équipe à s’améliorer. Je dois identifier les points forts de chacun et les mettre en mesure de réussir. Je suis également là pour les aider à combler les lacunes avec d’excellents coéquipiers qui sont bons dans des domaines pour lesquels ils ne sont peut-être pas bons. Le sport m'a donné les compétences nécessaires pour me concentrer sur le travail acharné et la motivation, et m'a donné un cadre pour créer une équipe efficace et la motiver à donner le meilleur d'elle-même.

Ton père, Jean Calipari, est un entraîneur professionnel de basket-ball. Était-il un mentor pour vous ?

Il était un mentor extraordinaire, mais plus par les choses qu'il faisait que par les choses qu'il disait. Quand j'étais au collège, il a été viré. Le regarder se faire virer, puis revenir et dire : « Vous savez quoi, tout va bien ; Je vais me lever et recommencer » – c'était vraiment important pour moi de réaliser que même lorsque les choses semblent être d'énormes échecs, c'est parfois le début de quelque chose de nouveau.

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