Come i microcircuiti nel cervello regolano la paura

Come i microcircuiti nel cervello regolano la paura

I meccanismi cerebrali alla base della soppressione delle risposte alla paura hanno attirato molta attenzione in quanto sono rilevanti per la terapia dei disturbi d'ansia umani. Nonostante la nostra ampia comprensione delle diverse regioni del cervello attivate durante l'esperienza della paura, il modo in cui le risposte alla paura possono essere soppresse rimane in gran parte elusivo. I ricercatori dell'Università di Berna e dell'Istituto Friedrich Miescher di Basilea hanno ora scoperto che l'attivazione dei neuroni dell'amigdala centrale identificati può sopprimere le risposte di paura.

La paura è una reazione importante che ci avverte e ci protegge dal pericolo. Ma quando le risposte alla paura sono fuori controllo, questo può portare a paure persistenti e disturbi d'ansia. In Europa, circa il 15% della popolazione è affetto da disturbi d'ansia. Le terapie esistenti rimangono in gran parte aspecifiche o non sono generalmente efficaci, perché manca la comprensione neurobiologica dettagliata di questi disturbi.

Ciò che si sapeva finora è che cellule nervose distinte interagiscono tra loro per regolare le risposte alla paura promuovendole o sopprimendole. Diversi circuiti delle cellule nervose sono coinvolti in questo processo. Ha luogo una sorta di "tiro alla fune", con un circuito cerebrale che "vince" e prevale sull'altro, a seconda del contesto. Se questo sistema è disturbato, ad esempio se le reazioni di paura non vengono più soppresse, ciò può portare a disturbi d'ansia.

Recenti studi hanno dimostrato che alcuni gruppi di neuroni nell'amigdala sono cruciali per la regolazione delle risposte di paura. L'amigdala è una piccola struttura cerebrale a forma di mandorla al centro del cervello che riceve informazioni sugli stimoli paurosi e le trasmette ad altre regioni del cervello per generare risposte di paura. Questo fa sì che il corpo rilasci gli ormoni dello stress, cambi la frequenza cardiaca o inneschi risposte di lotta, fuga o congelamento.

Come i microcircuiti nel cervello regolano la paura

Ora, un gruppo guidato dai professori Stéphane Ciocchi dell'Università di Berna e Andreas Lüthi dell'Istituto Friedrich Miescher di Basilea ha scoperto che l'amigdala svolge un ruolo molto più attivo in questi processi di quanto si pensasse in precedenza: non solo l'amigdala centrale è un " hub” per generare risposte di paura, ma contiene microcircuiti neuronali che regolano la soppressione delle risposte di paura. In modelli animali, è stato dimostrato che l'inibizione di questi microcircuiti porta a comportamenti di paura di lunga durata. Tuttavia, quando vengono attivati, il comportamento torna alla normalità nonostante le precedenti risposte di paura. Ciò dimostra che i neuroni dell'amigdala centrale sono altamente adattivi ed essenziali per sopprimere la paura. Questi risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Communications.

La soppressione "disturbata" porta a una paura di lunga durata

I ricercatori guidati da Stéphane Ciocchi e Andreas Lüthi hanno studiato l'attività dei neuroni dell'amigdala centrale nei topi durante la soppressione delle risposte di paura. Sono stati in grado di identificare diversi tipi di cellule che influenzano il comportamento degli animali. Per il loro studio, i ricercatori hanno utilizzato diversi metodi, tra cui una tecnica chiamata optogenetica con la quale potevano spegnere con precisione, con impulsi di luce, l'attività di una popolazione neuronale identificata all'interno dell'amigdala centrale che produce un enzima specifico. Ciò ha compromesso la soppressione delle risposte di paura, al che gli animali sono diventati eccessivamente timorosi. "Siamo rimasti sorpresi di quanto fortemente il nostro intervento mirato in specifici tipi di cellule dell'amigdala centrale abbia influenzato le risposte alla paura", afferma Ciocchi, professore assistente presso l'Istituto di fisiologia dell'Università di Berna. "Il silenziamento optogenetico di questi neuroni specifici ha completamente abolito la soppressione della paura e ha provocato uno stato di paura patologica".

Importante per sviluppare terapie più efficaci

Negli esseri umani, la disfunzione di questo sistema, inclusa la carenza di plasticità nelle cellule nervose dell'amigdala centrale qui descritta, potrebbe contribuire alla soppressione alterata dei ricordi di paura riportati nei pazienti con ansia e disturbi legati al trauma. Una migliore comprensione di questi processi aiuterà a sviluppare terapie più specifiche per questi disturbi. "Tuttavia, sono necessari ulteriori studi per indagare se le scoperte ottenute in semplici modelli animali possono essere estrapolate ai disturbi d'ansia umani", aggiunge Ciocchi.