Trovato un centro di soppressione del dolore nel cervello dei topi
Un team di ricerca della Duke University ha trovato una piccola area del cervello nei topi in grado di controllare profondamente il senso di dolore degli animali. Questo centro cerebrale è solo in grado di disattivare la percezione del dolore, non di attivarla, e si trova nell’amigdala. I risultati della ricerca sono stati pubblicati il 18 maggio su Nature Neuroscience.
L’amigdala è un complesso nucleare situato nella parte più interna di entrambi i lobi temporali del cervello. Questo agglomerato di nuclei nervosi gioca un ruolo chiave nella gestione delle emozioni, partecipa all’elaborazione di stati emozionali come la paura, la rabbia, la felicità, la tristezza, l’aggressività, ecc. e controlla la reazione di “attacco o fuga”. Inoltre, favorisce il ricordo di ciò che ha procurato dolore. Quest’ultimo è il motivo dello stupore dei ricercatori nel trovare un centro in grado di spegnere il dolore proprio in questa area.
“La maggior parte degli studi precedenti si sono concentrati su quali regioni sono attivate dal dolore”, ha affermato l’autore senior Fan Wang, professore di neurobiologia della Morris N. Broad Distinguished presso la School of Medicine. “Ma ci sono così tante regioni che elaborano dolore che dovresti disattivarle tutte per fermarlo. Mentre questo unico centro può spegnere il dolore da solo.”
Il lavoro si è basato sulle ricerche precedenti svolte nel laboratorio di Wang che esaminavano i neuroni che venivano attivati, anziché soppressi, dagli anestetici generali. In uno studio del 2019, hanno scoperto che l’anestesia generale promuove il sonno a onde lente attivando il nucleo sopraottico del cervello. Ma il sonno e il dolore sono cose separate, questa correlazione quindi è stata un indizio importante che ha portato alla nuova scoperta.
I ricercatori hanno scoperto che l’anestesia generale attiva anche un sottoinsieme specifico di neuroni inibitori nell’amigdala centrale, che hanno chiamato neuroni CeAga (CeA sta per amigdala centrale; ga indica l’attivazione da anestesia generale). I topi hanno un’amigdala centrale relativamente più grande degli umani ma Wang ha dichiarato che non aveva motivo di pensare che il sistema per controllare il dolore fosse diverso da quello degli umani.
Usando proprio le tecnologie che il laboratorio di Wang ha sviluppato permettendo di tracciare i percorsi dei neuroni attivati nei topi, il team ha scoperto che i CeAga erano collegati a molte diverse aree del cervello. Dando ai topi uno stimolo lieve al dolore, i ricercatori hanno potuto mappare tutte le regioni cerebrali attivate. Hanno scoperto che almeno 16 centri cerebrali noti per elaborare gli aspetti sensoriali o emotivi del dolore stavano ricevendo input inibitori dalle cellule CeAga.
“Il dolore è una complicata risposta cerebrale”, ha detto Wang. “Implica discriminazione sensoriale, emozione e risposte autonome (sistema nervoso involontario). Trattare il dolore attenuando tutti questi processi cerebrali in molte aree è molto difficile. Ma l’attivazione di un nodo chiave che invii naturalmente segnali inibitori a queste regioni di elaborazione del dolore sarebbe più efficiente.”
Utilizzando tecniche che rientrano nella scienza chiamata optogenetica, in cui si utilizza la luce per attivare una piccola popolazione di cellule nel cervello, i ricercatori hanno scoperto che attivando i neuroni CeAga potevano interrompere i comportamenti del topo dovuti ad uno stato di turbamento quando si sente a disagio. Comportamenti come leccarsi la zampa o strofinarsi il viso sono stati completamente aboliti nel momento in cui la luce è stata accesa per attivare il centro anti-dolore. “È molto drastico“, ha detto Wang. “Smettono istantaneamente di leccare e sfregare”. Quando poi gli scienziati hanno smorzato l’attività di questi neuroni CeAga, i topi hanno risposto come se un fastidio temporaneo fosse tornato ad essere intenso o doloroso.
Ora gli scienziati si concentreranno sulla ricerca di farmaci che possano attivare solo queste cellule per sopprimere il dolore come potenziali futuri antidolorifici, ha detto Wang. Tra gli obiettivi futuri, i ricercatori sperano di trovare il gene per un recettore di superficie cellulare raro o unico tra queste cellule specializzate che consentirebbe a un farmaco molto specifico di attivare questi neuroni e alleviare il dolore.