L’amigdala centrale controlla l’apprendimento della laterale

 

 

ROBERTO COLONNA

 

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XV – 28 ottobre 2017.

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]

 

L’aggregato nucleare amigdaloideo è la formazione cerebrale più studiata dalla ricerca che indaga le basi neurobiologiche delle emozioni, e studi come quelli sul ruolo dell’amigdala nella paura condotti da Joseph LeDoux e la sua scuola hanno contribuito a cambiare la concezione prevalente nella comunità neuroscientifica del “cervello emotivo”, spostando la centralità dal sistema limbico ai sistemi di neuroni che fanno capo all’amigdala. La progressiva scoperta della partecipazione di questa formazione a numerosi e vari processi cognitivi, oltre che affettivi ed emozionali, ha consentito di comporre, poco a poco, un quadro complesso della sua fisiologia, ricco di nozioni acquisite e di spunti da approfondire.

Al progredire delle conoscenze relative ai processi cui l’amigdala prende parte nel suo insieme, non ha fatto riscontro un progresso comparabile nella comprensione dei rapporti interni fra le sue principali suddivisioni. Infatti, se si eccettua uno schema generale dei ruoli e dei rapporti funzionali fra gli aggregati specializzati, che sarà riportato più avanti, poco si conosce dei meccanismi interni dell’amigdala. Un nuovo studio fornisce un contributo non irrilevante a questa conoscenza.

Kai Yu e colleghi hanno rivelato il modo in cui l’amigdala centrale partecipa al processo di apprendimento che ha luogo nell’amigdala laterale.

(Yu K., et al. The central amygdala controls learning in the lateral amygdala. Nature Neuroscience Epub ahead of print  doi: 10.1038/s41593-017-0009-9, 2017).

La provenienza degli autori è la seguente: Cold Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, NY (USA); Howard Hughes Medical Institute, Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Department of Bioengineering, Stanford University, Stanford, CA (USA); State Key Laboratory of Virology, CAS Center for Excellence in Brain Science and Intelligence Technology (CEBSIT), Wuhan Institute of Virology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan (Cina); Institutes of Brain Science, State Key Laboratory of Medical Neurobiology, Fudan University, Shanghai (Cina); Department of Statistics and Neuroscience, Center for Theoretical Neuroscience, Columbia University, New York, NY (USA).

A scopo introduttivo si riporta un lungo stralcio di un articolo precedente di Lorenzo L. Borgia (Note e Notizie 17-09-11 Amigdala umana risponde a categorie di animali):

Ancora oggetto esclusivo di interesse per medici e neuroscienziati in Italia, l’amigdala gode da alcuni anni di una larga popolarità negli Stati Uniti, grazie alla straordinaria diffusione di nozioni, pur non sempre corrette, circa i suoi ruoli funzionali e la sua importanza nella vita psichica. Ecco alcuni esempi. Nel fumetto di Batman L’ombra del pipistrello compare un mostro furioso chiamato Amygdala, come il “complesso di nuclei del cervello che controlla i sentimenti di rabbia”; nella rubrica giornalistica “Kid’s City” si analizza il ruolo dell’amigdala nelle paure infantili; un sito web invita a cliccare sulla propria amigdala, ossia ad agire su pulsanti grafici per esporsi a stimoli che si ritiene possano attivare quel complesso nucleare; in un film di fantascienza di un certo successo, un alieno dichiarava di poter controllare le paure delle persone agendo sui loro nuclei amigdaloidei; infine, il neuroscienziato Joseph Le Doux racconta di essere stato più volte contattato da avvocati che stavano costruendo la difesa dei propri assistiti “basandola sull’amigdala”.

In altri termini l’amigdala, a differenza di tanti altri nuclei del telencefalo, quali il putamen, il pallido, il caudato o il claustro, non è più una sconosciuta, almeno negli USA e in altri paesi di lingua inglese, ma questa amigdala della cultura popolare ha ben poco in comune con quella delle descrizioni scientifiche e della realtà sperimentale.

Riportiamo, qui di seguito, un brano tratto da una nota di recensione della scorsa settimana, che sintetizza efficacemente i dati e le nozioni di base di maggior rilievo su questa formazione grigia telencefalica.

“L’amigdala o corpo nucleare amigdaloideo[1] 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[2].

Le amigdale dei due emisferi cerebrali, che hanno mostrato alcune asimmetrie funzionali, costituiscono sicuramente la chiave per comprendere in che modo il pericolo sia elaborato dal cervello. Le informazioni provenienti dal mondo esterno ed elaborate da talamo e corteccia sono trasmesse ad AL che, se riconosce elementi di pericolo, attiva AC che avvia le risposte neurovegetative e comportamentali dello stato di paura. Si riconoscono due vie principali di connessione col mondo esterno: una diretta, talamo-amigdala (via bassa) ed una indiretta, talamo-corteccia-amigdala (via alta)[3][4].

La semplificazione schematica impiegata soprattutto a scopo didattico e derivata da studi realizzati mediante l’apprendimento della paura condizionata, considera l’aggregato nucleare laterale, o AL, quale zona afferente dalla quale originano assoni diretti sia alla zona basale AB sia, soprattutto, al gruppo dei nuclei centrali AC, dal quale originano le maggiori efferenze per la materia grigia centrale, per l’ipotalamo laterale e per il nucleo paraventricolare dell’ipotalamo, che mediano le risposte neurovegetative tipiche della paura[5].

Basta, tuttavia, leggere trattazioni anatomiche aggiornate sulle connessioni dell’amigdala per rendersi conto di quale complessità tutta da decifrare caratterizzi la morfologia microscopica di quest’area[6].

Kai Yu e colleghi hanno preso le mosse dai processi di plasticità sinaptica guidati dall’esperienza che hanno luogo nell’amigdala laterale. Si ritiene che tali cambiamenti siano alla base delle associazioni fra gli stimoli sensoriali e le minacce che questi possono rappresentare, ma il ruolo dell’amigdala centrale in tale processo di apprendimento non è stato definito. Indagando la partecipazione dell’aggregato centrale di nuclei del corpo amigdaloideo, il team di Yu ha rilevato e dimostrato che i neuroni esprimenti PKC-δ dell’amigdala centrale sono essenziali per i processi di plasticità sinaptica che costituiscono la base cellulare dell’apprendimento associativo nell’amigdala laterale. Il ruolo delle cellule nervose contraddistinte da PKC-δ consiste sostanzialmente nel veicolare le informazioni caratterizzanti lo stimolo incondizionato alle masserelle grigie della zona laterale durante il processo di apprendimento condizionato della paura.

Questo contributo alla conoscenza della fisiologia dei rapporti fra aree interne dell’amigdala, ci ricorda che la faticosa composizione del mosaico conoscitivo della fisiologia cerebrale è fatta spesso anche di piccoli frammenti di tessere, ciascuno dei quali, sebbene limitato, è indispensabile per il formarsi di più ampie figure di senso dal valore immediato.

 

L’autore della nota ringrazia il dottor Lorenzo L. Borgia per la collaborazione e invita alla lettura delle recensioni di argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito (utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).

 

Roberto Colonna

BM&L-28 ottobre 2017

www.brainmindlife.org

 

 

 

 

_____________________________________________________________________________________________________________________

 

La Società Nazionale di Neuroscienze BM&L-Italia, affiliata alla International Society of Neuroscience, è registrata presso l’Agenzia delle Entrate di Firenze, Ufficio Firenze 1, in data 16 gennaio 2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale non-profit.

 

 

 

 

 

 

 

 



[1] L’esposizione che segue è tratta da un brano di una relazione tenuta lo scorso anno dal presidente della Società Nazionale di Neuroscienze (si veda in Note e Notizie 20-11-10 Basi cerebrali della psicopatia, un disturbo ignorato dal DSM – quarta parte).

[2] Si veda in Note e Notizie 10-09-11 Amigdala più grande nei figli di donne depresse.

[3] Sebbene sia stata messa in dubbio l’importanza nell’uomo della via bassa, nuovi risultati sperimentali sembrano confermare un suo ruolo, anche se di rilievo minore rispetto a quello osservato negli animali.

[4] Note e Notizie 17-09-11 Amigdala umana risponde a categorie di animali.

[5] Il ruolo di area afferente del nucleo laterale, che riceve informazioni dal talamo e dalla corteccia è bene stabilito da tempo. Le connessioni del nucleo laterale con la maggior parte delle altre suddivisioni nucleari dell’amigdala sono state dimostrate da Joseph LeDoux e Alsa Pitkӓnen, mentre Karim Nader, Prin Amorapanth e lo stesso LeDoux hanno determinato che le sole connessioni con il nucleo centrale sono essenziali per l’apprendimento condizionato della paura.

[6] Gray’s Anatomy (Susan Standring, editor-in-chief) 39th edition, pp. 409-411, Elsevier Churchill Livingstone 2005.