Il ruolo dell’amigdala – Anche se sono passati qualche centinaia di migliaia di anni da quando l’uomo doveva sottostare alla ben nota legge della giungla, è innegabile – e scientificamente dimostrato – che il cervello continua a basare sulla corretta percezione delle minacce la nostra stessa sopravvivenza. Esistono molti modi per avvertire la sensazione di paura, principalmente attraverso i cinque sensi: vista, udito, olfatto, tatto e gusto.
Queste diverse modalità sensoriali raccolgono gli stimoli legati all’evento che suscita timore e li trasmettono in modo indipendente in percorsi paralleli alle aree del cervello predisposte: tra queste, mesencefalo e ipotalamo. Tuttavia, la presenza di un substrato neurale comune capace di integrare segnali da varie modalità sensoriali costituirebbe un vantaggio per la sopravvivenza, per due motivi principali. In primo luogo, è assodato che tutte le minacce in natura esistono come segnali sensoriali avversi multimodali; in secondo luogo poi tale substrato comune faciliterebbe un’elaborazione efficiente delle informazioni e una risposta comportamentale tempestiva fornendo segnali di allarme unificati al cervello.
Da questo punto è partita la ricerca svolta da Kang et al., compiendo notevoli passi avanti nella scoperta di come i segnali di minaccia innata multisensoriale siano integrati e convogliati da ciascuna modalità sensoriale verso l’amigdala, un’area cerebrale critica per la percezione e l’apprendimento delle minacce.
L’amigdala è un particolare complesso nucleare (si intende un agglomerato di nuclei nervosi) che nell’uomo e nel resto dei primati ha sede nella parte più interna dei lobi temporali del cervello. In particolare, l’amigdala e l’ippocampo sono situati nella parte anteriore del lobo temporale mediale, con l’amigdala davanti all’ippocampo. Questo complesso, non più grande di una noce, è responsabile dell’archiviazione delle nostre emozioni e gestisce le nostre reazioni, sulla base delle informazioni conservate, in maniera indipendente dal pensiero razionale.
L’amigdala è composta da un numero variabile di nuclei, in media una dozzina, ciascuno dei quali dotato di un insieme di interconnessioni caratteristico con le regioni cerebrali estrinseche, così come con altri nuclei interni all’amigdala stessa.
Il CGRP (Calcitonin Gene Related Peptide) è appunto un peptide correlato al gene della calcitonina, un gene localizzato sul cromosoma 11, ed è composto da 37 amminoacidi. Si tratta di potente peptide vasodilatatore e può intervenire nella trasmissione del dolore, dal momento che interessa il sistema nervoso periferico e centrale. I neuroni che esprimono il peptide correlato al gene della calcitonina rispondono a segnali di minaccia multisensoriale e li trasmettono all’amigdala laterale e centrale.
Lo studio di Kang et al. per l’identificazione del ruolo dell’amigdala nella ricezione di segnali di avviso ha caratterizzato due circuiti paralleli – neuroni CGRP talamici e neuroni CGRP del tronco cerebrale – che codificano segnali di minaccia innata multisensoriale e sono quindi di fondamentale importanza per i comportamenti difensivi intrinseci. È stato verificato che questi due circuiti sono attivati da segnali di minaccia di tutte e cinque le modalità sensoriali testate e proiettano tali segnali a suddivisioni complementari dell’amigdala.
Da questi risultati è stato dunque possibile formulare l’ipotesi che i neuroni CGRP trasmettono informazioni di minaccia innata multisensoriale all’amigdala e che questi circuiti siano coinvolti nella generazione di risposte comportamentali e nella formazione quindi di ricordi avversi. Tale scoperta conferma dunque il ruolo fondamentale dell’amigdala nella ricezione delle risposte comportamentali ad un’ampia varietà di stimoli ambientali e fornisce numerose informazioni sullo sviluppo di possibili terapie per disturbi innati legai alla paura. Un esempio è dato dall’emicrania e dai disturbi dello spettro autistico.
L’emicrania è un disturbo neurologico comune che affligge fino al 15% della popolazione adulta, con una predominanza rilevata negli individui di sesso femminile. È caratterizzato da cefalea episodica, spesso invalidante, fotofobia e fonofobia e, talvolta, nausea. Si tratta di un disturbo fortemente correlato ad una disfunzione del Sistema Nervoso ed il suo trattamento ha visto negli ultimi anni lo sviluppo di farmaci che prendono di mira proprio il noto peptide CGRP o il suo recettore. Tali terapie hanno mostrato un notevole miglioramento della salute dei pazienti coinvolti, soprattutto grazie all’alta specificità del peptide ed alla quasi assenza di reazioni avverse riscontrate.
L’autismo è un disturbo dello sviluppo definito dalla presenza di una triade di caratteristiche comportamentali tipiche della comunicazione, sociali e stereo. Nonostante il fatto che ci siano potenziali fattori ambientali per il comportamento autistico, è stato osservato che la disfunzione della serotonina durante lo sviluppo iniziale del cervello potrebbe giocare un ruolo in questo aumento di prevalenza. La serotonina può modulare una serie di eventi dello sviluppo e il su aumento provoca una diminuzione dell’ossitocina nel nucleo paraventricolare dell’ipotalamo e un aumento del peptide CGRP nel nucleo centrale dell’amigdala; entrambi questi eventi sono associati alle interazioni sociali e vitali nell’autismo.
Il complesso nucleare dell’amigdala e la regione dell’ippocampo sono componenti chiave del sistema limbico e svolgono un ruolo fondamentale nell’apprendimento emotivo e nella memoria avversiva. La comprensione che sia le popolazioni CGRP che le loro proiezioni dell’amigdala sono necessarie per la percezione della minaccia multisensoriale apre a nuovi possibili sviluppi nel campo dei disturbi innati legati alla paura. Ulteriori scoperte delle modalità di interazione tra il complesso nucleare dell’amigdala ed il peptide CGRP potranno aiutare i ricercatori ad attuare nuove ed innovative strategie nel contrasto all’emicrania ed alla prevenzione dell’autismo.
A cura di Elena Crepaldi
