Salute
Depressione, la scoperta di UniTo: i neuroni “pigri” della corteccia emotiva
La ricerca dell’Università di Torino ha individuato un’anomalia nel funzionamento dei neuroni. Il problema non riguarda soltanto la serotonina, ma anche l’iperattività dei canali del potassio
di Laura Marà
Immagina il cervello come una grande centrale di controllo. In una zona ben precisa, la corteccia prefrontale mediale, avvengono alcuni processi fondamentali: elaboriamo le emozioni, gestiamo lo stress e decidiamo come reagire alle situazioni difficili.
È una sorta di “cervello emotivo”, una delle aree che aiutano a regolare il nostro comportamento e le nostre risposte alle esperienze stressanti.
Ora immagina che proprio lì i “piloti” della centrale, cioè i neuroni, inizino a diventare “pigri”. Non perché abbiano esaurito le loro energie, ma perché fanno fatica a mantenersi attivi quando vengono stimolati.
È proprio questo il fenomeno osservato da una ricerca dell’Università degli Studi di Torino, che ha studiato il funzionamento dei neuroni della corteccia prefrontale in relazione agli effetti dello stress cronico.
Lo studio: quando lo stress lascia il segno
Il team del Neuroscience Institute Cavalieri Ottolenghi (NICO) ha lavorato su modelli animali sottoposti a una condizione di stress da sconfitta sociale cronica.
Ma cosa significa “sconfitta sociale”?
Si tratta di un modello sperimentale utilizzato dai ricercatori per studiare gli effetti di uno stress sociale intenso e ripetuto. Gli animali vengono esposti più volte a un altro animale aggressivo e dominante, con il quale si crea una situazione di confronto e sottomissione.
L’esperienza viene ripetuta nel tempo, così da produrre una condizione di stress prolungato. In alcune fasi gli animali vengono anche separati da una barriera trasparente: non possono avere un nuovo contatto fisico, ma continuano a vedere e percepire la presenza dell’altro animale.
In questo modo i ricercatori possono osservare come il cervello reagisce a una situazione di pressione sociale persistente.
Ed è proprio qui che emerge una differenza importante: non tutti gli animali reagiscono allo stress allo stesso modo.
Alcuni vengono classificati come vulnerabili allo stress e sviluppano comportamenti associati a uno stato depressivo, come una maggiore tendenza all’isolamento e all’evitamento sociale. Altri, invece, vengono considerati resilienti, perché pur avendo affrontato lo stesso stress non sviluppano le medesime alterazioni.
I neuroni diventano “pigri”
Nei topi vulnerabili allo stress, i ricercatori hanno osservato un’anomalia nei neuroni della corteccia prefrontale mediale, in particolare nei cosiddetti neuroni piramidali dello strato 2/3.
Il nome può sembrare complicato, ma si tratta semplicemente di cellule nervose che fanno parte della corteccia cerebrale e che contribuiscono a mettere in comunicazione diverse aree del cervello.
Questi neuroni riuscivano ad attivarsi, ma avevano difficoltà a mantenere la loro attività quando lo stimolo continuava.
È come se ricevessero un ordine di accendersi, rispondessero al comando e poi, dopo poco tempo, si spegnessero.
Da qui l’immagine dei “neuroni pigri”: il problema non è tanto la capacità di attivarsi, quanto quella di rimanere attivi.
Il problema non è soltanto la serotonina
La scoperta è particolarmente interessante perché aggiunge un nuovo elemento alla comprensione dei meccanismi della depressione.
La serotonina, un neurotrasmettitore coinvolto nella regolazione dell’umore e di numerose funzioni cerebrali, è da tempo al centro di molti studi sulla depressione e rappresenta il bersaglio di diverse terapie farmacologiche.
La ricerca torinese suggerisce però che non sia sufficiente guardare soltanto alla comunicazione chimica tra le cellule nervose.
Bisogna osservare anche come funzionano fisicamente i neuroni, cioè quanto facilmente riescono ad attivarsi e, soprattutto, quanto a lungo riescono a mantenere la loro attività.
Questa capacità viene definita eccitabilità neuronale: in altre parole, è la capacità di una cellula nervosa di rispondere a uno stimolo producendo un’attività elettrica.
Il ruolo dei canali del potassio
Ma cosa rende “pigri” questi neuroni?
Uno degli elementi individuati dallo studio riguarda l’attività dei canali del potassio (K⁺).
Possiamo immaginarli come piccole “valvole” presenti sulla superficie del neurone. Regolano il passaggio degli ioni potassio attraverso la membrana della cellula e contribuiscono a controllarne l’attività elettrica.
Il potassio è infatti fondamentale per il funzionamento dei neuroni: il movimento di questi ioni contribuisce a stabilire quando una cellula nervosa può attivarsi e quando deve tornare verso uno stato di riposo.
Quando questi meccanismi sono alterati, cambia anche il modo in cui il neurone risponde agli stimoli.
Nel caso osservato dai ricercatori, l’alterazione dell’attività dei canali del potassio contribuisce a spiegare perché i neuroni dei soggetti vulnerabili allo stress facciano più fatica a mantenere la propria attività.
Quando il neurone si “spegne” troppo presto
Qui entra in gioco un altro termine scientifico: adattamento della frequenza di scarica.
Per capirlo basta immaginare un neurone come una piccola centralina elettrica. Quando riceve uno stimolo, produce una serie di impulsi elettrici, chiamati potenziali d’azione.
Se però lo stimolo continua, il neurone può iniziare progressivamente a rallentare la produzione di questi impulsi.
Questo è l’adattamento della frequenza di scarica: la cellula continua a ricevere lo stimolo, ma riduce la frequenza con cui risponde.
Nei neuroni studiati dai ricercatori questo fenomeno risulta particolarmente accentuato. È come se la cellula riuscisse ad accendersi, ma non avesse abbastanza “resistenza” per rimanere attiva.
La corteccia prefrontale al centro della ricerca
La corteccia prefrontale mediale è una regione importante per la regolazione delle emozioni e della risposta allo stress.
È coinvolta anche in diversi processi decisionali e nel controllo di alcuni comportamenti.
Per questo motivo, un’alterazione dell’attività dei suoi neuroni può avere conseguenze sul funzionamento dei circuiti cerebrali che partecipano alla regolazione dello stato emotivo.
La ricerca non dimostra che questo sia l’unico meccanismo alla base della depressione, un disturbo complesso nel quale intervengono diversi fattori biologici, psicologici e ambientali.
Individua però un possibile meccanismo cellulare che può aiutare a comprendere meglio che cosa accade nel cervello dopo un’esposizione prolungata allo stress.
Non tutti i cervelli reagiscono allo stesso modo
Un altro elemento particolarmente interessante riguarda gli animali resilienti.
Pur essendo stati sottoposti alla stessa condizione di stress, questi animali non presentavano le medesime alterazioni osservate nei soggetti vulnerabili.
La resilienza, in questo contesto, indica proprio la capacità di alcuni animali di affrontare una situazione stressante senza sviluppare le stesse modificazioni comportamentali e neuronali.
Il dato suggerisce quindi che non sia soltanto lo stress in sé a determinare ciò che accade nel cervello.
Conta anche come il cervello riesce a elaborarlo e ad adattarsi.
È una distinzione importante per la ricerca, perché permette di studiare non solo i meccanismi che favoriscono la vulnerabilità alla depressione, ma anche quelli che possono contribuire a proteggere dall’effetto dello stress.
I canali del potassio possono diventare nuovi bersagli?
La scoperta apre ora una possibile nuova strada per la ricerca sulle terapie contro la depressione.
Se il ruolo dei canali del potassio verrà confermato da ulteriori studi, queste strutture potrebbero diventare un possibile bersaglio farmacologico.
L’obiettivo, in prospettiva, sarebbe quello di sviluppare farmaci capaci di modulare la loro attività e aiutare i neuroni della corteccia prefrontale a recuperare una corretta capacità di mantenersi attivi.
Non si tratta però, al momento, di una nuova cura già disponibile. I risultati sono stati ottenuti attraverso modelli animali e saranno necessarie ulteriori ricerche per stabilire se lo stesso meccanismo sia presente anche nelle persone affette da depressione e se possa essere effettivamente utilizzato per sviluppare nuovi trattamenti.
E la stimolazione magnetica?
La ricerca può offrire anche un nuovo elemento per comprendere meglio alcune terapie già utilizzate contro la depressione, come la stimolazione magnetica transcranica (TMS).
La tecnica utilizza impulsi magnetici per modulare l’attività di determinate aree del cervello e viene impiegata anche nel trattamento di alcune forme di depressione, soprattutto quando i farmaci non risultano sufficientemente efficaci.
Tra le regioni interessate dalla stimolazione c’è proprio la corteccia prefrontale.
La scoperta dei ricercatori torinesi può quindi contribuire a comprendere meglio il rapporto tra l’attività di questa area e i sintomi depressivi.
Non significa, però, che lo studio abbia dimostrato che la TMS agisca direttamente sui canali del potassio: questo rappresenta piuttosto un possibile punto di partenza per ulteriori ricerche.
Dalla scoperta dei “neuroni pigri” a possibili nuove cure
La ricerca dell’Università di Torino aggiunge dunque un nuovo tassello alla comprensione della depressione.
L’immagine dei “neuroni pigri” rende immediatamente comprensibile il fenomeno osservato: cellule nervose che riescono a rispondere a uno stimolo, ma fanno più fatica a mantenere nel tempo la loro attività.
Dietro questa apparente “pigrizia” ci sono meccanismi molto precisi che riguardano l’eccitabilità neuronale, l’adattamento della frequenza di scarica e il funzionamento dei canali del potassio.
La scoperta non rappresenta ancora una nuova terapia, ma potrebbe aprire una strada diversa per comprendere perché alcuni cervelli siano più vulnerabili agli effetti dello stress cronico e, in futuro, per individuare trattamenti sempre più mirati.
In altre parole, per capire la depressione potrebbe non bastare chiedersi quanta serotonina circola nel cervello. Potrebbe essere altrettanto importante capire quanto a lungo un neurone riesce a restare “acceso”.
