Il semaforo delle decisioni

Pomeriggio di una giornata invernale. Pedalando sulla nostra bicicletta notiamo una buca nel manto stradale: spostiamo allora il manubrio per evitarla. Sentiamo qualcuno chiamare il nostro nome, e ci giriamo. Vediamo una persona conosciuta, e alziamo la mano per salutarla: tutta la nostra vita è scandita, senza che noi ce ne accorgiamo, da reazioni motorie a determinati stimoli.
Perché riusciamo a reagire nel modo corretto a uno stimolo esterno?  Principalmente, ciò avviene grazie all’equilibrio nell’attivazione di aree a carattere eccitatorio e altre a carattere inibitorio presenti in una zona ben precisa del nostro cervello: la corteccia prefrontale. I circuiti neurali presenti in quest’area cerebrale, infatti, permettono di prendere decisioni coscienti, che governano i nostri movimenti in risposta a uno stimolo esterno.
Tuttavia, finora il ruolo delle diverse regioni presenti nella corteccia prefrontale era sconosciuto. Fino ad oggi. Un gruppo del Centro Bernstein, di Friburgo, ha infatti identificato I ruoli di ben cinque sottoaree di questa porzione di corteccia; i risultati delle loro ricerche, esposti in un articolo recentemente pubblicato sulla rivista “Current Biology”, potrebbero risultare cruciali nel capire e fronteggiare disordini comportamentali in cui il controllo volontario delle azioni viene meno.  “Potremmo paragonare le regioni della corteccia prefrontale con un semaforo” sottolinea Stefanie Hadung, leader del gruppo di ricerca “Alcune sue aree sono responsabili dei processi di inibizione – fungendo da “luce rossa” mentre altri sono responsabili della preparazione del movimento – “arancio”- e altre ancora del suo avvio – “luce verde” “.


I ricercatori hanno testato su ratti due paradigmi sperimentali: situazioni di stop reattivo (in cui gli l’animale si doveva fermare in reazione a segnali esterni) e di stop proattivo (in cui l’interruzione del movimento avviene in risposta a decisioni prese liberamente dagli animali). I ratti erano addestrati a premere una leva e poi smettere o continuare a premerla in risposta a determinati segnali. Grazie all’aiuto di tecniche d’indagine d’avanguardia, che vanno sotto il nome di optogenetica, i ricercatori hanno de-attivato, con l’uso di impulsi luminosi, specifiche cellule neurali modificate a livello genetico. In questo modo gli scienziati sono riusciti a silenziare selettivamente l’attività di alcune zone e capire così il loro ruolo nei processi decisionali. Il comportamento degli animali la cui corteccia prefrontale era de-attivata differisce notevolmente: in particolare i ricercatori hanno dimostrato che l’inibizione della corteccia infralimbica (IL) e di quella orbitofrontale (OFC) rendeva i ratti incapaci a reagire agli stimoli esterni, mentre l’inibizione della corteccia prelimbica (PL) causava una reazione prematura. Nello specifico, mentre IL e PL sono coinvolti nel comportamento proattivo in reazione a stimoli esterni, la OFC sembra controllare il comportamento di tipo reattivo.

La sfida ora è quella di verificare se questi risultati possano essere applicati anche all’essere umano e allo studio di patologie come i deficit attentivi e di iperattività, o i disturbi ossessivi-compulsivi. Il tutto aiutato da tecniche non invasive e non dolorose, quali l’optogenetica.

 

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