Amigdala critica per distinguere ambiguità pericolose
ROBERTO COLONNA
NOTE
E NOTIZIE - Anno XIV – 28 maggio 2016.
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 è oggetto di
studio dei soci componenti lo staff dei
recensori della Commissione Scientifica
della Società.
[Tipologia del testo:
RECENSIONE/DISCUSSIONE]
Nella vita animale in ambienti naturali è di cruciale importanza comprendere ed apprendere quali elementi possono costituire segnali di pericolo. La sopravvivenza di un animale dipende in parte dalla sua capacità di riconoscere ciò che può causargli danno, anche quando la fonte di pericolo è percettivamente rilevata come un segnale ambiguo. Risolvere questa ambiguità a favore di un giudizio di innocuità o di pericolosità è un compito dell’elaborazione delle informazioni percettive in rapporto con le conoscenze acquisite. Le basi neurofunzionali di tale processo sono ancora scarsamente conosciute e un gruppo di ricercatori di cui fa parte Joseph LeDoux, uno dei massimi esperti al mondo di fisiologia dell’amigdala, per comprendere come tale soluzione delle ambiguità sia ottenuta dal cervello animale, ha recentemente realizzato uno studio che sarà pubblicato su Nature Neuroscience.
Un ruolo
importante dell’amigdala è emerso da questo lavoro che ha anche riconosciuto
alla base del processo di risoluzione delle ambiguità un quadro di computazioni
fondato sull’apprendimento di strutture (Tamas J. Madarasz, et al. Evaluation of ambiguous associations in the
amygdala by learning the structure of the environment. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi:10.1038/nn.4308, 2016).
La provenienza
degli autori è la seguente: Center for Neural Science, New York University,
New York, New York (USA); RIKEN Brain Science Institute, Wako, Saitama (Giappone); The Emotional Brain Institute, Nathan Kline
Institute for Psychiatric Research, Orangeburg, New York (USA); Department of
Life Sciences, Graduate School of Arts and Sciences, University of Tokyo, Tokyo
(Giappone).
Si propongono qui di seguito alcune nozioni di base sull’amigdala a scopo introduttivo.
“L’amigdala o corpo nucleare amigdaloideo è un agglomerato nucleare pari e simmetrico grigio-rossastro a forma di mandorla del diametro di 10-12 mm, situato nella profondità dorso-mediale del lobo temporale, in prossimità topografica della coda del nucleo caudato, ma non collegata fisiologicamente al controllo motorio e procedurale dei nuclei del corpo striato. L’amigdala, da una parola greca che vuol dire mandorla, occupa la parte anteriore del giro paraippocampico e la parte iniziale dell’uncus, sporgendo davanti al corno di Ammone. Descritta in anatomia con i nuclei della base telencefalica, al suo interno è composta da agglomerati di pirenofori che formano una dozzina di piccoli nuclei classificati in vario modo, anche se più spesso ripartiti in tre aree: amigdala laterale (AL), amigdala centrale (AC) ed amigdala basale (AB). In neurofisiologia l’amigdala è tradizionalmente considerata parte del sistema limbico ma, come è noto, la concezione di Paul McLean secondo cui l’insieme delle aree filogeneticamente più primitive costituiva una unità funzionale, detta anche cervello emotivo, è venuta a cadere nel tempo e l’amigdala è stata indagata spesso separatamente o nei suoi rapporti con aree neocorticali. Anche se negli ultimi decenni è stata studiata soprattutto in relazione alla paura e all’apprendimento della paura condizionata, i suoi sistemi neuronici intervengono in una gamma considerevole di processi, quali quelli relativi al conferimento di valore d’affezione a stimoli percettivi, alle associazioni con stimoli sessuali, alle risposte di attenzione motivata in chiave di interesse edonico o di allerta e di allarme. Inoltre, come faceva rilevare il nostro presidente, numerosi studi suggeriscono che questo complesso nucleare, con le sue estese connessioni, svolga un ruolo critico nella regolazione di vari comportamenti cognitivi e sociali, oltre che affettivo-emotivi”[1]
Non è chiara la maniera in cui il cervello riesca a riconoscere e distinguere relazioni che contengono informazioni significative da rapporti privi di significato, quando le evidenze risultano ambigue, né si comprende come calcoli le previsioni in presenza di tale incertezza. Per cercare di gettare luce su tali processi, Madarasz e colleghi hanno introdotto un elemento di ambiguità in una prova di apprendimento associativo “avversivo”, presentando esiti negativi sia in presenza che in assenza di uno stimolo significativo.
Gli approcci elettrofisiologico ed optogenetico hanno rivelato che i neuroni dell’amigdala direttamente regolavano e tracciavano gli effetti dell’ambiguità sull’apprendimento. Contrariamente a quanto definito in precedenza per l’apprendimento associativo, l’interferenza da associazioni in competizione non era richiesta per valutare l’ambiguità di un insieme stimolo-esito contingente. Invece, il comportamento dell’animale era spiegato da un normative account che valuta differenti modelli della struttura statistica dell’ambiente.
I risultati ottenuti in questo studio suggeriscono una visione alternativa dei circuiti dell’amigdala nella risoluzione delle ambiguità durante l’apprendimento.
L’autore della nota ringrazia la
dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla
lettura degli articoli di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E
NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
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[1] Si veda in Note e Notizie 10-09-11 Amigdala più grande nei figli di donne depresse. Cfr. Note e Notizie 17-09-11 Amigdala umana risponde a categorie di animali.