Sapere Scienza

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Come spegnere gli interruttori della paura?

17 Giugno 2019

La paura è un'emozione forgiata dall'evoluzione. È antica e ci ha insegnato a difenderci. Portata agli eccessi, nei tempi moderni, si è trasformata anche in patologia: conosciamo tutti il significato di disturbi dell'ansia e stress post-traumatico. Esistono nel nostro cervello degli interruttori per spegnere la paura "a comando"? Se sì, dove si trovano e come funzionano? Sono le domande a cui hanno iniziato a rispondere i ricercatori della fondazione scientifica basca Ikerbasque, in collaborazione con l'istituto italiano NICO (Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi) dell'Università di Torino e altri centri spagnoli, tedeschi e francesi. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Neuron.

 

Quando la paura diventa malattia

 

Gli engrammi sono tracce mnemoniche che si formano nel sistema nervoso a causa di un'esperienza vissuta o un processo di apprendimento. Possono anche essere definite rappresentazioni emozionali della memoria e, quelle legate alla paura, sono il fulcro della sopravvivenza negli animali. I comportamenti associati alla paura si sono evoluti negli esseri viventi in milioni di anni, in maniera tale da prepararli a percepire, valutare, rispondere e adattarsi in maniera corretta a situazioni di pericolo. Come descritto nel lavoro pubblicato su Neuron, i disordini legati alla paura, quali fobie e stress post-traumatico, sono tra le maggiori patologie psichiatriche diagnosticate: un fardello insopportabile e altamente debilitante per i pazienti, un altissimo costo per la società. Comprendere le basi neurologiche dell'apprendimento, espressione ed estinzione della paura è essenziale e sarebbe il punto da cui partire per progettare terapie specifiche che colpiscano precisi target nel nostro cervello.

 

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Dove nasce la paura?

 

La paura è per definizione "una reazione emotiva a un pericolo esterno consciamente riconosciuto, che si manifesta con uno stato di allerta, apprensione, timore, preoccupazione, esitazione, diffidenza, disagio o inquietudine. Al contrario dell'ansia o della fobia, la paura è considerata un fenomeno fisiologico normale". Un fenomeno fisiologico quindi. Ma dove nasce? Ritorniamo agli engrammi legati a questa emozione. Molti sono gli studi legati alla memoria e la maggior parte afferma che i ricordi si formerebbero nell'ippocampo per poi essere conservati nella corteccia. Non sono, però, prese in considerazione altre strutture del cervello, specialmente quelle più antiche dal punto di vista evolutivo. Lo studio del team internazionale e interdisciplinare di Ikerbasque ha ipotizzato che gli engrammi probabilmente si formano e sono conservati anche in regioni come l'ipotalamo. Per dimostrarlo i ricercatori hanno deciso di osservare tipi di cellule specifiche di questa struttura, i neuroni che producono ossitocina, un ormone che controlla diverse funzioni emotive del cervello (è conosciuto come "ormone dell'amore" ), inclusa la paura.

 

Spegnere gli interruttori di questo sentimento

 

Per esaminare i neuroni che producono ossitocina gli scienziati hanno elaborato un metodo che permettesse loro di segnare - etichettare - selettivamente le cellule reclutate durante l'apprendimento, la formazione del ricordo legato alla paura e il suo recupero.
Nell'esperimento progettato sono stati inseriti nell'ipotalamo degli interruttori genetici disegnati per etichettare i neuroni dell'ossitocina attivati durante il recupero della paura. Queste particolari cellule, per poter essere "accese" e "spente" dai ricercatori, sono state caricate geneticamente con dei virus contenenti proteine ingegnerizzate in grado di manipolare l'attività neurale attraverso la stimolazione con luce blu, questo per attivarle, o con un composto di sintesi, al fine di silenziarle.
Attivando le cellule "etichettate", gli animali che sono stati usati nella sperimentazione e che avevano imparato a immobilizzarsi in una situazione di pericolo, hanno incominciato a muoversi: l'espressione della paura era stata bloccata dall'attivazione di questi neuroni. Una volta spenta la luce blu, la paura era tornata. Ciò mostra che le cellule oggetto di studio hanno in sé ciò che può essere definito "conoscenza della paura".
I ricercatori hanno in seguito verificato il processo opposto, silenziando i neuroni dell'ossitocina degli engrammi: hanno così osservato che lo stesso circuito è necessario per cancellare la paura in un processo chiamato, per l'appunto, estinzione.
Questa tecnica ha permesso di scoprire che engrammi specifici del contesto sono formati e conservati nei circuiti dell'ipotalamo e che la loro perturbazione influenza drasticamente i ricordi legati alla paura.
Capire l'anatomia e la funzione dei "circuiti della paura" renderà possibile l'elaborazione di nuove strategie terapeutiche per la cura di quelle malattie psichiche in cui la paura è diventata patologia.

 

Il funzionamento dei neuroni è complesso e affascinante. Per saperne di più, vi consigliamo di leggere l'articolo di Luca Bonfanti e Chiara La Rosa, "Il mistero dei neuroni 'immaturi'", pubblicato nel numero di agosto 2018 di Sapere.

 

Credits immagine: foto di Kat Jayne da Pexels

copertina   settembre-ottobre 2019

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