Per combattere l’ansia non prendere farmaci… RESPIRA

15 Gennaio 2015, in BENESSERE

Selezione di studi e articoli tratti da “Le Scienze”

cervello

Alla radice di tutte le paure

L’amigdala, la parte del cervello che è responsabile dell’acquisizione di paure e di episodi di panico, è dotata di sensori chimici che fungono da innesco a un timore primordiale, quello di soffocare. Questi sensori sono in particolare sensibili al livello di acidità presente nel cervello, a sua volta legato all’eccesso di biossido di carbonio, a cui i sensori rispondono evocando un comportamento di terrore e fuga.
“L’amigdala è considerata un elemento centrale dei circuiti cerebrali della paura. Ora vediamo che non è solo una parte di un circuito ma anche un sensore”, ha osservato John Wemmie dell‘Università dell’Iowa, che con Michael Welsh firma un articolo sulla rivista “Cell” (The Amygdala Is a Chemosensor that Detects Carbon Dioxide and Acidosis to Elicit Fear Behavior).
“E’ molto interessante che l’evoluzione abbia piazzato un sensore di acidità in questo circuito del sistema nervoso centrale, ha osservato Welsh.
Il circuito in questione si trova nell’amigdala, una struttura che stimola il sistema nervoso simpatico in vista di un comportamento “combatti o fuggi” ed è collegato ad altre aree coinvolte nella risposta a eventuali sfide.
I sensori sono rappresentati dai canali ionici 1a (ASIC1a), particolarmente abbondanti nell’amigdala e in altre aree coinvolte nei meccanismi di scatenamento della paura, che innescano l’attivazione dei neuroni quando il pH del loro ambiente crolla.

“Dato che gli organismi che respirano ossigeno sono a costante rischio di asfissia, si può pensare che il rischio di soffocamento abbia avuto un’influenza di primo piano nel plasmare i sistemi di difesa del cervello”; scrive Stephen Marin dell’Università del Michigan ad Ann Arbor in un editoriale di commento. “La scoperta che chemosensori nell’amigdala sono coinvolti nella generazione di una risposta di paura a una varietà di stimoli avversi suggerisce che il sistema si è evoluto per generare un comportamento di difesa dal soffocamento e che sia successivamente stato adattato per fronteggiare sia sfide di origine interna che legate all’ambiente esterno.

La ricerca ha anche potuto fornire una spiegazione molecolare del modo in cui l’aumento delle concentrazioni di biossido di carbonio sollecitano una sensazione di intensa paura, fornendo un punto di riferimento per analizzare le basi biochimiche dei disturbi d’ansia e da attacchi di panico. La scoperta indica quindi anche una nuova strada per contrastare questo tipo di patologie, prendendo come bersaglio terapeutico o i livelli di acidità cerebrali o i canali ionici sensibili all’acidità.

Paura amigdala e anidride carbonica

Per provare paura, l’amigdala non è indispensabile: anche i soggetti con una lesione a questo importante centro nervoso possono sperimentarla, semplicemente inalando anidride carbonica. La scoperta introduce un’importante distinzione tra la paura appresa come risposta a stimoli minacciosi e la paura scatenata dall’esposizione al gas: il ruolo dell’amigdala è cruciale solo nel primo caso.

L’amigdala è coinvolta nelle reazioni di paura, ma solo per ciò che riguarda la reazione a stimoli ambientali potenzialmente dannosi: è quanto hanno concluso Justin S Feinstein del Dipartimento di Neurologia dell’Università dell’Iowa ad Iowa City e colleghi, autori di un articolo apparso online su “Nature Neuroscience”, sulla base di un test in cui hanno dimostrato che l’inalazione di anidride carbonica può scatenare la paura in soggetti che non hanno mai provato questa emozione a causa di un danno focale a questo importante centro nervoso.
La paura è una delle emozioni fondamentali che consentono alle specie animali di sopravvivere in un ambiente ostile. Sempre più prove sperimentali indicano che l’amigdala è coinvolta nell’apprendimento e nell’espressione della paura. Per esempio, in animali di laboratorio in cui questo nucleo cerebrale viene manipolato, sono alterate l’acquisizione e l’espressione della paura appresa.
Nel caso degli esseri umani, lo studio del ruolo dell’amigdala si è concentrato, come spesso accade, su soggetti che hanno subito una lesione focalizzata in questa regione cerebrale. In particolare è stato descritto in letteratura il paziente SM che ha subito un danno all’amigdala in conseguenza di una rara malattia genetica.
Alcuni studi hanno dimostrato che il paziente SM non subisce il condizionamento degli stimoli aversivi, quelli che permettono di ricordare le esperienze negative in modo da evitarle successivamente. Inoltre, non riconosce le espressioni di paura nel volto degli altri e non prova paura neppure dopo essere stato esposto a un’ampia gamma degli stimoli che evocano l’emozione nei soggetti normali.
Nel primo studio di questo tipo mai realizzato, Feinstein e colleghi hanno verificato gli effetti dell’inalazione di anidride carbonica da parte di tre soggetti, tra cui SM, con una lesione dell’amigdala. L’idea è scaturita dal fatto che questo gas provoca diverse reazioni nei soggetti normali, sia di tipo fisiologico – da una stimolazione della respirazione al fenomeno della “fame d’aria” – sia di tipo psichico, con lo scatenamento di paura e addirittura di attacchi di panico in soggetti predisposti.
Inoltre, alcuni studi recenti hanno riscontrato che i topi hanno una reazione di paura se esposti all’anidride carbonica. L’ipotesi di lavoro era quindi che in soggetti con lesioni bilaterali a questo nucleo cerebrale la paura evocata dal gas fosse ridotta. Contrariamente alle previsioni, il paziente SM, una volta inalata una miscela gassosa al 35 per cento di anidride carbonica, ha sperimentato la paura per la prima volta dall’infanzia. L’effetto è stato confermato in altri due soggetti, AM e BG, con lo stesso danno neurologico.
I risultati del gruppo di controllo hanno confermato la specificità della reazione: l’anidride carbonica ha scatenato in modo ripetibile la paura – e solo quella – in tutti e tre i pazienti con lesione all’amigdala. Ciò porta a concludere che l’amigdala non è un centro neurologico indispensabile per le reazioni di paura e di panico in generale. Occorre quindi distinguere tra la paura innescata da stimoli ambientali e quella che ha origine in seguito all’esposizione all’anidride carbonica.

la PAURA nell’Albero…

Dalla madre al neonato, come si trasmettono paure e fobie

Specifiche paure e fobie possono essere trasmesse dalla madre ai figli fin dai primi giorni di vita, con un meccanismo che potrebbe influenzarli per sempre. A dimostrare un fenomeno che ha lasciato a lungo perplessi gli psicologi – la presenza in bambini piccoli di fobie in assenza di eventi che ne spieghino l’insorgenza – sono due ricercatori della New York University School of Medicine e dell’Università del Michigan ad Ann Arbour, che firmano un articolo pubblicato sui “Proceedings of the National Academy of Sciences”.

“La nostra ricerca dimostra che ancor prima di poter fare proprie esperienze, i bambini possono acquisire esperienze delle madri, ricavandole dalle espressioni materne di paura. Ancora più importante, questi ricordi materni trasmessi sono di lunga durata, mentre altri tipi di apprendimento infantile, se non rinforzati dalla ripetizione, svaniscono rapidamente”, dice Jacek Debiec, uno degli autori dello studio, che indica nei segnali olfattivi il meccanismo di trasmissione di queste paure.

Nel corso della loro ricerca, Jacek Debiec and Regina Marie Sullivan hanno insegnato ad alcune femmine di ratto a temere l’odore di menta associandolo a lievi scosse elettriche. Una volta divenute madri, queste femmine sono state nuovamente esposte al profumo di menta, che ha indotto una reazione di paura trasmessa ai piccoli dall’odore materno. La successiva esposizione dei piccoli all’odore di menta, anche in assenza della madre, suscitava chiare risposte di ansia.
I diversi esami di controllo condotti dai ricercatori hanno messo in evidenza che quell’odore aumentava i livelli ematici di corticosterone, il principale ormone delle stress del ratto, sia nella madre sia nei cuccioli. Inoltre, le immagini del cervello dei piccoli riprese con la tecnica dell’autoradiografia, hanno mostrato una notevole attivazione dell’amigdala, una struttura cerebrale coinvolta nella condizionamento alla paura. Il forte coinvolgimento dell’amigdala spiega il radicamento dei timori così appresi e il loro potenziale permanere per tutta la vita.

Anche se non si può ancora affermare che un’analoga trasmissione delle paure avvenga anche nell’essere umano attraverso segnali odorosi, la ricerca può in prospettiva contribuire a chiarire i meccanismi di radicamento di fobie, paure e altri disturbi d’ansia nei bambini.

Debiec, di origine polacca, ha iniziato a interessarsi a questo problema in seguito al suo lavoro con figli di persone sopravvissute all’Olocausto. Molti di esse soffrono di disturbi d’ansia collegabili a esperienze traumatiche che non hanno vissuto direttamente, ma che sono così radicate e profonde da non essere spiegabili come una conseguenza dei soli racconti dei genitori.

Una via biologica per ereditare le paure dei genitori

Topi condizionati a provare paura quando percepiscono uno specifico odore possono trasmettere questo comportamento alle due generazioni successive tramite modificazioni epigenetiche dei geni responsabili della percezione dell’odore nelle cellule spermatiche. La scoperta getta le basi per lo studio dei meccanismi biologici che consentono agli input ambientali di trovare una codificazione più o meno stabile nel genoma e nei suoi meccanismi di regolazione

I topi possono ereditare per via biologica l’informazione appresa dalle generazioni precedenti e codificata da modificazioni epigenetiche del DNA in grado di cambiare la struttura neurale, in particolare nelle regioni responsabili dell’olfatto. È questa la conclusione di un nuovo studio pubblicato sulla rivista “Nature Neuroscience” da Brian G Dias e Kerry J Ressler dell’Howard Hughes Medical Institute a Chevy Chase, nel Maryland, che introduce un nuovo elemento per la comprensione dei meccanismi biologici che consentono di trasmettere alle generazioni successive non solo il patrimonio genetico ma anche i comportamenti appresi.

Topi di laboratorio: nello studio è stata dimostrata la possibilità di trasmettere per via biologica comportamenti appresi fino alla seconda generazione .Gli stimoli ambientali che un individuo incontra nel corso della vita influenzano il genoma mediante meccanismi epigenetici che regolano l’espressione dei singoli geni. Tuttavia, finora gli studi su una possibile trasmissione dei fattori epigenetici alle generazioni successive hanno dato risultati parziali e non conclusivi, oppure validi solo in specifiche condizioni.

D’altra parte le ricerche comportamentali hanno dimostrato che l’esperienza può essere trasmessa con meccanismi culturali, intesi nel senso più ampio del termine. Esperienze traumatiche o paurose possono essere condivise con i propri simili e quindi tramesse anche con le generazioni più giovani per imitazione.

Dias e Ressler hanno ora dimostrato nei topi che informazioni specifiche possono essere trasmesse alle due generazioni successive tramite le cellule riproduttive, senza alcuna prossimità tra genitori e figli.

Gli autori hanno condizionato alcuni topi di laboratorio a provare paura quando percepivano l’odore dell’acetofenone, una sostanza aromatica che ricorda il sentore di ciliegia. I piccoli di quei topi, anche se concepiti con inseminazione artificiale, hanno mostrato una risposta di paura maggiore all’odore di ciliegia che a qualunque altro odore, benché non fossero mai stati esposti all’acetofenone. Ancora più sorprendente è che lo stesso tipo di comportamento si rilevava anche nella seconda generazione di roditori.

Questi dati hanno trovato conferma da uno studio neuroanatomico e genetico: sia i topi condizionati ad avere paura sia la loro progenie mostravano cambiamenti strutturali nel cervello, e più esattamente nelle regioni deputate alla percezione dell’odore, nonché specifici marcatori epigenetici sui geni responsabili della percezione dell’odore nelle cellule spermatiche.

Secondo gli autori, il risultato rappresenta un interessante punto di partenza per comprendere in che modo gli input ambientali raccolti da un individuo possano trovare una codificazione più o meno stabile nel genoma e nei suoi meccanismi di regolazione. In questo campo le ricerche sono ancora agli inizi.

Il tempo e lo spazio…

Le due distanze della paura

Lontano dagli occhi, lontano dal cuore, dice un vecchio proverbio riferendosi all’amore. Ma qualcosa di simile vale anche per la paura. Come tutti ben sappiamo per esperienza, quanto più un pericolo ci appare spazialmente lontano, tanto meno ne siamo intimoriti, anche se è “a portata di vista”. Alcuni ricercatori del Wellcome Trust Centre for Neuroimaging presso l’University College di Londra hanno ora studiato come il nostro cervello gestisca la risposta a una possibile sfida in funzione della distanza, scoprendo che non è un solo circuito cerebrale a controllare la paura e la risposta al pericolo che essa detta, ma due, e ben distinti.

Per farlo, i ricercatori hanno creato un videogioco simile al vecchio Pac Man, in cui i volontari che hanno partecipato alla ricerca dovevano percorrere un labirinto, cercando di evitare un predatore virtuale. Se venivano divorati, subivano una moderata scossa elettrica. In tutto il corso della prova la loro attività cerebrale veniva monitorata attraverso la risonanza magnetica funzionale.
I ricercatori hanno così osservato che quando il predatore virtuale era a distanza si manifestava una certa attività nella corteccia prefrontale ventromediale, che cresceva con il suo avvicinarsi in parallelo allo stato di ansia; questa area è nota per essere coinvolta anche nella gestione di comportamenti strategici, in questo caso volti a rispondere e controllare la minaccia.

Quando però il predatore superava un certo limite e si avvicinava ulteriormente, i picchi di attività cerebrale si spostavano rapidamente verso una regione responsabile di comportamenti più “antichi”, nella regione del grigio periacqueduttale del mesencefalo, un’area associata a meccanismi di risposta rapida necessari per la sopravvivenza, come la fuga, il combattimento o un immobilizzamento del corpo, ma anche al rilascio di endorfine, utili per preparare il corpo a reagire al dolore.
“La strategia di sopravvivenza più efficiente dipende dal livello della sfida percepita. È del tutto sensato che in certe situazioni sia sufficiente fare attenzione alla fonte del pericolo, mentre altre volte si debba reagire con la massima rapidità. Quanto più la sfida è vicina, tanto più bisogna agire rapidamente” nota Dean Mobbs, che ha diretto la ricerca e firmato un articolo in merito pubblicato sull’ultimo numero di “Science”.

Mobbs ritiene che nei disturbi d’ansia e negli attacchi di panico sia coinvolto proprio un difetto del meccanismo che consente lo spostamento della gestione della sfida dall’area prefrontale a quella periacqueduttale: “Se i nostri meccanismi di difesa funzionano male, si può arrivare a una sopravvalutazione del rischio, con un aumento dell’ansia e, in casi estremi, con lo scatenamento del panico.”

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