Una regione nel tronco cerebrale, chiamato nucleo mediano Raphe, contiene neuroni che controllano la perseveranza e l’esplorazione.Credito: biblioteca di foto di KH fung/scientifiche
Sia che i topi persistano con un’attività, esplorano nuove opzioni o rinunciare si riduce all’attività di tre tipi di neuroni nel cervello.
In esperimenti, i ricercatori dell’University College di Londra (UCL) sono stati in grado di controllare i tre comportamenti accendendo e spegnendo i neuroni in una parte del tronco cerebrale degli animali chiamato nucleo mediano del raphe. I risultati sono riportati in Natura Oggi1.
“È abbastanza notevole che la manipolazione di specifici sottotipi neurali nel nucleo mediano Raphe media alcuni comportamenti strategici”, afferma il neuroscienziato Roger Marek al Queensland Brain Institute di Brisbane, in Australia, che non era coinvolto nel lavoro.
Se questi comportamenti sono controllati allo stesso modo nell’uomo debbano essere confermati, ma se lo sono, questo potrebbe essere rilevante per alcune condizioni neuropsichiatriche associate a squilibri nelle tre strategie comportamentali, afferma Sonja Hofer, coautore del documento e neuroscienziato dei sistemi presso l’UCL.
Ad esempio, una spinta troppo alta per persistere con azioni familiari e comportamenti ripetitivi può essere osservata nelle persone con disturbo ossessivo -compulsivo e autismo, afferma. Al contrario, il disimpegno patologico e la mancanza di motivazione sono sintomi del disturbo depressivo maggiore e un’eccessiva spinta all’esplorazione e l’incapacità di perseverare con un compito si osserva nel disturbo da deficit di attenzione iperattività. “Potrebbe essere che i cambiamenti nella velocità di sparo di specifici tipi di cellule Raphe mediano possano contribuire ad alcuni aspetti di queste condizioni”, afferma Hofer.
LIGHT ” interruttore ‘
I ricercatori hanno geneticamente progettato i tre tipi di neuroni-che rilasciano i neurotrasmettitori GABA, glutammato e serotonina-nel nucleo mediano Raphe dei topi per esprimere una proteina sensibile alla luce, il che significava che i neuroni potevano essere accesi e spenti usando la luce. I topi sono stati quindi collocati in una scatola con 20 oggetti che non avevano mai visto prima.
Un gruppo di topi di controllo ha trascorso circa uguale quantità di tempo perseguendo ciascuna delle tre strategie: persistere nella loro interazione con un oggetto afferrandolo, trasportandolo o mordendolo; Esplorare le loro opzioni interagendo con molti oggetti per un breve periodo di tempo; o ignorare gli oggetti e disimpegnarsi.
Quando i ricercatori hanno soppresso i topi a rilascio di GABA o GABAergic, persistevano con singoli oggetti per più a lungo e passati tra gli oggetti meno frequentemente dei topi di controllo. In confronto, l’attivazione dei neuroni glutamatergici – anche per soli due secondi – ha causato il trascorrere più tempo saltando da un oggetto all’altro in rapida successione, indicando una maggiore esplorazione.
Anche una breve soppressione dei neuroni serotoningici ha innescato i topi per trascorrere più tempo in uno stato disimpegnato. Lo studio ha anche scoperto che una regione del mesencefalo chiamata Habenula laterale era coinvolta nella soppressione dei neuroni serotoningici nel nucleo mediano del Raphe, causando il disimpegno dei topi dai compiti.
“Questo è uno studio davvero elegante e intrigante”, afferma il neuroscienziato comportamentale Mark Walton all’Università di Oxford, nel Regno Unito.
