|
Sono stati scoperti alcuni meccanismi cerebrali
legati alle reazioni emotive ed ai comportamenti che
ne seguono. In particolare sono stati trovati dei
percorsi che connettono ansia e gratificazione.
L'immagine al microscopio mostrano alcune fibre
nervose che possono produrre gratificazione e
limitare l'ansia.
Per la prima volta è stato compreso come due regioni
del cervello interagiscono per stimolare
comportamenti conseguenti alle emozioni di ansia e
di ricompensa.
La scoperta potrebbe portare a nuove terapie per
problemi quali le dipendenze, l'ansia e la
depressione.
I risultati sono pubblicati sul numero del 20 marzo
2013 della rivista Nature.
Nel lobo temporale del cervello, nell'amigdala, ci
sono degli agglomerati molto fitti di cellule
cerebrali che sono importanti per l'elaborazione
della memoria e delle emozioni. Quando gli animali,
e quindi anche l'uomo, si trovano in situazioni di
stress i neuroni di un'ampia porzione dell'amigdala
chiamata nucleo del letto della stria terminale (BNST),
diventano iperattivi.
Ma quasi paradossalmente i neuroni di quest'area che
regola la paura e l'ansia, raggiungono una parte del
mesencefalo coinvolta nelle risposte comportamentali
alle gratificazioni, l'area tegmentale ventrale, o
VTA.
Per molti anni si è saputo che i neuroni della
dopamina della VTA cono coinvolti nei processi di
gratificazione e di motivazione, e quest'area è
collegata con l'altra, il nucleo del letto della
stria terminale (BNST).
I ricercatori hanno trovato come interagiscono
queste due aree quando stimolano i diversi tipi di
risposta comportamentale legate all'ansia ed alla
ricompensa.
Già in passato i ricercatori hanno cercato di
studiare queste relazioni utilizzando stimolazioni
elettriche o farmaci, ma non riuscivano, in questi
modi, ad attivare o disattivare rapidamente e
specificamente un solo tipo di cellule o di
connessioni.
E' cambiato tutto con l'arrivo dell'optogenetica,
che combina tecniche ottiche e genetiche di
rilevazione, allo scopo di sondare, attivare e
disattivare circuiti neuronali all'interno di
cervelli.
Con questa tecnica si trasferiscono nelle cellule
cerebrali dei mammiferi delle proteine fotosensibili
chiamate opsine e derivate da alghe o da batteri,
che hanno bisogno della luce per crescere.
Quindi si illuminano con un laser le cellule
geneticamente manipolate del cervello stimolandone o
inibendone l'attività con una precisione nell'ordine
dei millisecondi.
In questo modo Garret Stuber, PhD, assistente
professore nei dipartimenti di Psichiatria, Biologia
cellulare, Fisiologia e UNC Neuroscience Center, ha
usato, con i suoi collaboratori, l'optogenetica per
identificare otticamente i diversi tipi di neuroni
dal vivo.
Ciò ha permesso loro di identificare un neurone nel
BNST che si proiettava nella VTA, un neurone che si
inferfacciava direttamente con la regione della
ricompensa.
Dei topi sono stati
sottoposti in modo imprevedibile e ripetuto ad un
leggero stimolo fastidioso, una piccola scarica
elettrica ad una zampa, sufficiente per creare
ansia.
La proiezione dei
neuroni BSNT nella VTA ha mostrato i cambiamenti nei
livelli di attivazione, ma alcune cellule facevano
aumentare l'attività ed altre la inibivano.
Secondo Stuber ci sono
popolazioni di neuroni funzionalmente distinte tra
quelle del BNST che si proiettano sulla VTA, e
questo è solo un esempio della complessità di questo
circuito neurale.
I ricercatori hanno
ripetuto l'esperimento, ma questa volta
identificando otticamente i neuroni BNST con
proiezione nella VTA, come eccitanti o inibenti
delle cellule, integrando la separazione con l'uso
di topi geneticamente modificati in modo da
identificare i differenti tipi di cellule nervose.
I neuroni del
glutammato, stimolanti, erano il gruppo di cellule
che accresceva l'attività di risposta allo stimolo
applicato alla zampa dei topi, mentre le cellule
gabaergiche mostravano un'attività inibitoria.
La sintesi è stata che
si avevano risposte opposte in funzione di quali
gruppi di cellule si stimolavano.
I neuroni del glutammato
portavano a risposte negative, con ansia, mentre nel
secondo caso si aveva una risposta più tranquilla,
legata alla gratificazione e senza ansia.
I topi preferivano
questa seconda situazione e tendevano a passare più
tempo nella zona della gabbia dove avevano avuto
questo stimolo.
Ora si tratta di
procedere con lo studio di nuovi percorsi
terapeutici per le patologie connesse a questi
stati.
I diversi co-autori
dello studio sono nella pagina in inglese della
notizia.
Per saperne di più
nature
Distinct extended amygdala circuits for divergent
motivational states
Link...
Diverging neural
pathways assemble a behavioural state from separable
features in anxiety
Link...
Anxiety is the sum of
its parts
Link...
Per saperne di più su
ansia e depressione...
Link...
Marco Dal Negro |