Atti impulsivi e prematuri nella corteccia frontale

 

 

LORENZO L. BORGIA

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XIX – 19 novembre 2022.

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]

 

La ragione, prima ancora di formularsi come calcolo,

come distacco dall’impulso, come ripresa di sé,

come riflessione, è istinto.

[Salvatore Natoli, La felicità di questa vita]

 

 

Probabilmente non sono molti gli impulsivi tra coloro che amano le neuroscienze, ma se chi legge non ricorda un proprio comportamento anticipatorio prematuro e intempestivo, quasi sicuramente ricorderà di aver assistito ad azioni irriflessive di altri, dal prender cappello ed andar via inaspettatamente, all’agire al posto di un altro che tarda a fare o dire qualcosa, come accade spesso alle madri con i figli piccoli. Non mi riferisco al comportamento reattivo guidato dal pattern esteso dell’ira, ossia una particolare dimensione funzionale emotiva delle reti mediatrici dell’attività psichica, ma a un agire di impulso che può rappresentare o un’anticipazione nel tempo di un atto già pianificato o l’esecuzione di un’azione che normalmente si inibisce o, anche, l’esecuzione di un atto fra varie alternative possibili senza averlo coscientemente deliberato per scelta ponderata.

In neurofisiologia molti ricercatori ritengono che la stessa pianificazione fisiologica delle attività, appannaggio prevalentemente di processi controllati da aree della corteccia prefrontale, manifesti i suoi limiti di efficienza proprio attraverso atti impulsivi, anticipatori, prematuri.

Roberta Guzulaitis, Luca Godenzini e Lucy Maree Palmer, presso il Florey Institute di Melbourne hanno indagato le basi neurali dell’anticipazione e dell’azione impulsiva prematura nella corteccia frontale ottenendo un risultato di assoluto rilievo.

(Guzulaitis R. et al., Neural basis of anticipation and premature impulsive action in the frontal cortex. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-022-01198-z, 2022).

La provenienza degli autori è la seguente: Florey Institute of Neuroscience and Mental Health, University of Melbourne, Melbourne, Victoria (Australia); The Life Sciences Center, Vilnius University, Vilnius (Lithuania).

La corteccia prefrontale[1] ha un ruolo fondamentale nell’organizzazione temporale dell’azione, che consente la corretta esecuzione comportamentale di idee o scopi presenti alla consapevolezza del soggetto nella loro attualità intenzionale. I risultati sperimentali raccolti nel tempo suggeriscono che le funzioni cognitiva ed emozionale sono distribuite all’interno della corteccia prefrontale, sebbene ciascuna di esse appaia primariamente, pur se non esclusivamente, basata su una determinata ed estesa parte della regione laterale o di quella orbito-mediale. Le funzioni prefrontali si sovrappongono anatomicamente e nessuna è specificamente localizzata in un’area particolare. È attraverso le dinamiche congiunte di alcune di tali funzioni che si realizza l’organizzazione delle sequenze di azioni dirette a uno scopo.

Attualmente si ritiene che il ruolo più critico e caratteristico della corteccia prefrontale nel suo complesso, particolarmente nella nostra specie, sia la definizione della corretta sequenza di atti finalizzati mentali e materiali nel comportamento, nel ragionamento e nell’uso del linguaggio.

Scrive Joaquin Fuster: “Per comprendere le dinamiche prefrontali è indispensabile avere in mente due principi di base. Il primo è che una struttura sequenziale di atti finalizzati è una gestalt temporale definita dal suo scopo e dalle relazioni (incluso l’ordine) tra gli atti che la compongono. Tale gestalt temporale, perciò, obbedisce a regole simili a gestalt spaziali (ad es.: l’intero è più della somma delle parti ed è definito non solo da esse ma anche, più criticamente, dalle relazioni fra esse). La seconda è che una struttura di azione sequenziale diretta a uno scopo risulta da una continua interazione cibernetica tra l’organismo e il suo ambiente che noi chiamiamo ciclo percezione-azione. La corteccia prefrontale è posta in cima al ciclo, controllando l’integrazione temporale e il sequenziamento delle azioni”[2].

Studiando la pianificazione motoria dell’azione che, oltre a costituire un aspetto minore della caratteristica squisitamente umana di organizzazione spazio-temporale dell’attività psichica, migliora la prestazione comportamentale, i tre ricercatori hanno focalizzato l’attenzione sulla corteccia motoria laterale anteriore (ALM). La ALM è ritenuta molto importante per una corretta pianificazione motoria, ma fino ad oggi non è stata specificamente indagata per un suo contributo all’output motorio impulsivo e per definirne il profilo nell’eventuale partecipazione al comportamento anticipatorio.  Allo scopo di indagare questo ruolo, Roberta Guzulaitis, Luca Godenzini e Lucy Maree Palmer hanno studiato dei topi mentre eseguivano un compito di associazione sensoriale facilitato da stimolo, registrando i loro neuroni piramidali della corteccia dagli strati 2/3 della ALM col metodo della derivazione dall’intera cellula (whole-cell voltage recordings).

Un’intensa risposta di voltaggio risultava evocata nella ALM durante uno stimolo uditivo, che risultava più grande durante il comportamento prematuro incorretto che durante la prestazione di esecuzione corretta del compito.

Sopprimendo la ALM optogeneticamente durante il compito di associazione sensoriale stimolato, si aveva un rafforzamento comportamentale, con un numero minore di risposte premature, che risultavano anche temporalmente ritardate, e risposte corrette eseguite in tempi molto più rapidi.

L’insieme dei risultati dello studio, per il cui dettaglio si rinvia al testo integrale del lavoro originale, estende la gamma delle funzioni fino ad oggi riconosciute alla ALM, attribuendole un ruolo prioritario nel comportamento impulsivo, mediante la codifica e l’influenza sull’output motorio prematuro.

 

L’autore della nota ringrazia la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza 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”).

 

Lorenzo L. Borgia

BM&L-19 novembre 2022

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] Si fa presente al lettore non specialista che per convenzione d’uso la corteccia del polo anteriore del cervello dei mammiferi è detta corteccia prefrontale invece di corteccia frontale; in passato detta anche corteccia granulare frontale, sulla base di una caratteristica citoarchitettonica evidente solo nei primati, o corteccia di associazione frontale, quando le si attribuiva solo funzione associativa. Una definizione anatomica valida anche in anatomia comparata è questa: si definisce corteccia prefrontale quella parte della corteccia cerebrale che riceve proiezioni dal nucleo mediodorsale del talamo.

[2] Joaquin M. Fuster, The Prefrontal Cortex, pp. 357-358, Academic Press - Elsevier, 2008.