Cocaina distinta da stimoli naturali nel caudato dorsolaterale
NICOLE CARDON
NOTE
E NOTIZIE - Anno XI – 02 marzo 2013.
Testi pubblicati sul sito
www.brainmindlife.org della Società Nazionale di Neuroscienze “Brain, Mind
& Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie o commenti relativi a
fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione “note e notizie” presenta
settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati fra quelli pubblicati o in
corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui argomento rientra negli
oggetti di studio dei soci componenti lo staff
dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE]
L’assunzione cronica di sostanze psicotrope di abuso - le cosiddette droghe - così come un’equivalente somministrazione frequente e protratta a scopo sperimentale, causa lo sviluppo di cambiamenti neuroplastici all’interno dei circuiti cerebrali che regolano il controllo cognitivo e le emozioni. Ad esempio, l’accoppiamento ripetuto fra l’assunzione di un composto quale la cocaina ed uno stimolo percettivo ambientale, come un odore particolare, determina delle variazioni del sostrato neurobiologico, non limitate a modificazioni qualitative molecolari, ma apprezzabili al livello delle connessioni fra aree.
Per studiare
la tipologia e l’estensione degli eventi e cercare di comprenderne la logica
funzionale, allo scopo di identificare strutture e processi sui quali
intervenire con mezzi terapeutici, un gruppo di ricerca guidato da Elliot A. Stein, ha impiegato la risonanza magnetica
funzionale (fMRI) per esplorare gli effetti di un paradigma sperimentale di
scelta fra cibo e cocaina, che comporta l’autosomministrazione
da parte di roditori di laboratorio e il cimento con condizioni di astinenza.
L’esplorazione della plasticità indotta da questa esperienza paradigmatica ha
fornito un quadro che vale la pena conoscere ed aver presente nel prosieguo
delle indagini (Liu Hua-Shan et al., Dorsolateral
caudate nucleus differentiates
cocaine from natural reward-associated
contextual cues. Proceedings of the National Academy
of Science USA [Epub ahead of print
doi:10.1073/pnas.1207531110], 2013).
La provenienza
degli autori dello studio è la seguente: Neuroimaging
Research Branch, National Institute on Drug Abuse, Intramural Research Program,
National Institutes of Health, Baltimore, MD (USA); National Institute of
Allergy and Infectious Diseases, National Institutes of Health, Fredrick, MD
(USA); Center for Functional Neuroimaging, Department of Neurology, University
of Pennsylvania, Philadelphia, PA (USA); Institut des
Maladies Neurodegeneratives, Université de Bordeaux
and Centre National de la Recherche Scientifique (France); Department of Psychiatry, Perelman
School of Medicine, University of Pennsylvania School of Medicine, Philadelphia,
PA (USA); Department of Pharmacology and Physiology, Drexel University College
of Medicine, Philadelphia, PA (USA).
I ricercatori hanno rilevato che, a seguito di ripetuti accoppiamenti fra assunzione della sostanza e stimoli ambientali, aumentava la sensibilità verso tali stimoli o la rilevanza degli stimoli contestuali stessi nel provocare desiderio conscio o inconscio e nell’accrescere la vulnerabilità alla recidiva. Per esplorare i circuiti cerebrali partecipanti a tale plasticità indotta dall’esperienza, i ricercatori hanno combinato la fMRI con un modello preclinico di astinenza “droga contro cibo” per auto-somministrazione (SA, da self-administration).
Specificamente, due gruppi di ratti sono stati esercitati ad associare stimoli odorosi con la disponibilità di cocaina, per erogazione endovenosa, o di saccarosio, disaccaride costituito da glucosio e fruttosio, per via orale. Dopo 20 giorni di cocaina o saccarosio autosomministrati, seguiti da un’astinenza forzata e prolungata di 30 giorni, si presentavano agli animali stimoli odorosi, precedentemente associati o non associati (S+ ed S-) con il rinforzo (cocaina o saccarosio), mentre si studiava il loro encefalo mediante scansioni tomografiche di fMRI. I risultati ANOVA dimostravano che un effetto di apprendimento, che distingueva S+ da S-, era visibile nell’insula e nel nucleo accumbens, con la risposta dell’insula che rifletteva perfettamente la storia individuale di assunzione di cocaina per auto-somministrazione.
Il principale effetto di gruppo, che distingueva la droga stimolante psicomotoria dall’alimento zuccherino, è stato osservato nella corteccia prefrontale mediale, incluse le regioni corticali infralimbica, prelimbica e del giro del cingolo, e nello striato dorsolaterale.
Dato di rilievo critico è che soltanto lo striato dorsomediale ha fatto registrare una doppia dissociazione fra i due gruppi di auto-somministrazione e l’apprendimento (S+ contro S-).
Le immagini funzionali rilevate, per il cui dettaglio si rimanda alla consultazione del lavoro originale, nel loro insieme, dimostrano un’alterata elaborazione cortico-limbico-striatale correlata a ricompensa, per stimoli odorosi ambientali, dipendenti dal contesto ed associati a ricompensa, che potrebbero fungere da potenziali biomarkers per interventi terapeutici.
L’autrice ringrazia la dottoressa
Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle recensioni
di lavori di argomento connesso che compaiono nelle “Note e Notizie”
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA” del sito).