I neurotrasmettitori nell’amigdala potrebbero essere il motivo per cui abbiamo risposte ansiose in situazioni innocue.Credito: Owen Franken/Corbis tramite Getty
Lo stress fa sì che i topi formino grandi fasci di neuroni nel cervello che interrompono la formazione della memoria, rendendoli timorosi di situazioni innocue1 – che potrebbe aiutare a spiegare perché le persone stressate spesso si sentono minacciate in ambienti sicuri.
I ricercatori sanno da tempo che lo stress o i traumi possono portare le persone a temere situazioni innocue. Ad esempio, dopo essersi bruciato un dito su una padella calda, un individuo stressato potrebbe successivamente evitare non solo le pentole calde ma anche la cucina o la cucina. Questo tipo di paura generalizzata è comune nelle persone con disturbo da stress post-traumatico (PTSD) e disturbo d’ansia generalizzato.
Uno studio, pubblicato in Cella today, descrive come lo stress interrompe la formazione della memoria e, in particolare, il ricordo di eventi spaventosi. I risultati potrebbero favorire lo sviluppo di terapie per le persone con disturbo da stress post-traumatico e ansia.
“Questo documento è davvero un tour de force”, afferma Ryuichi Shigemoto, neuroscienziato presso l’Istituto di scienza e tecnologia Austria, a Klosterneuburg. “Hanno usato tanti metodi e tecniche diversi per dimostrare questo lungo percorso.”
Pacchetti di memoria
I ricordi sono impacchettati in gruppi di neuroni, chiamati engrammi, che sono attivi quando si forma un ricordo. Sheena Josselyn, neuroscienziata dell’Hospital for Sick Children di Toronto, in Canada, e i suoi colleghi hanno esaminato se lo stress interrompe la formazione degli engrammi e si sono concentrati su una regione del cervello chiamata amigdala, coinvolta nello stress e nella risposta emotiva.
Lo studio prevedeva un elaborato esperimento in tre fasi sui topi. In primo luogo, hanno messo alcuni topi adulti in uno stato di stress iniettando loro l’ormone dello stress corticosterone o trattenendoli in un piccolo tubo per 30 minuti, cosa che ha aumentato i loro livelli di corticosterone.
Hanno quindi posizionato i topi – alcuni stressati e altri no – in una camera e hanno riprodotto un suono di tonalità media per 30 secondi, un evento neutro. Dopo una pausa, i topi sono tornati nella camera e hanno avvertito un sibilo acuto per 30 secondi, che si è concluso con una scossa al piede di 2 secondi, per simulare un evento spaventoso.
Per testare come i topi avevano immagazzinato i ricordi di queste esperienze, i ricercatori hanno messo i topi in un nuovo ambiente e hanno riprodotto i due toni, osservando come rispondevano.
I topi non stressati si bloccavano soprattutto quando sentivano il fischio acuto, mentre i topi stressati si bloccavano in risposta a entrambi i suoni, suggerendo che non riuscivano a distinguere tra gli eventi neutri e quelli spaventosi.
Circolo esclusivo
I ricercatori hanno utilizzato varie tecniche per visualizzare l’attività neurale nei roditori. Hanno scoperto che, durante la formazione della memoria, i topi non stressati formavano piccoli engrammi in risposta al fischio e allo shock del piede, e questi venivano riattivati solo quando esposti al fischio. Ma i topi stressati formavano engrammi più grandi, che venivano riattivati quando esposti a entrambi i suoni.
Ulteriori esperimenti hanno scoperto la catena di eventi nel cervello che ha creato l’engramma più grande nei topi stressati. In condizioni normali, neuroni specifici nell’amigdala bloccano l’attività neuronale attraverso il rilascio di messaggeri chimici noti come acido gamma-aminobutirrico (GABA). Ciò garantisce che venga creato un piccolo engramma in risposta a un ricordo negativo. “È un po’ come la corda di velluto in una discoteca: lascia entrare solo determinati neuroni nella discoteca”, dice Josselyn. Ma sotto stress, i neuroni eccitatori pompano nel cervello un neurotrasmettitore noto come endocannabinoide, che si lega ai recettori dei glucocorticoidi su quei neuroni inibitori e impedisce loro di rilasciare GABA, risultando in engram più grandi. In altre parole, la corda di velluto cade “e molti neuroni possono entrare in questo club esclusivo”, dice Josselyn.
Il team è riuscito a invertire gli effetti dello stress sulla formazione della memoria con due farmaci, uno dei quali è approvato per interrompere precocemente la gravidanza, il mifepristone. I farmaci bloccano i recettori dei glucocorticoidi o la produzione di endocannabinoidi, e i topi stressati hanno richiamato i ricordi nello stesso modo in cui lo facevano i topi non stressati. Ma i ricercatori avvertono che i farmaci hanno effetti collaterali che vanno oltre il cervello e funzionano solo se vengono somministrati nel momento in cui si forma la memoria, quindi è improbabile che siano utili nelle persone.
Josselyn e i suoi colleghi stanno ora cercando di indagare se gli engram possano essere alterati dopo che si è formato un ricordo o se esistano altri modi per mitigare gli effetti dello stress sulla memoria.
