Engrammi prefrontali di paure accrescono il dolore

 

 

GIOVANNA REZZONI

 

 

NOTE E NOTIZIE - Anno XX – 15 aprile 2023.

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]

 

Un argomento di grande interesse in psichiatria, neurologia, medicina e psicologia è l’influenza della memoria di un’esperienza dolorosa e di tutte le emozioni negative a questa connessa sui processi neurali di percezione del dolore, nell’attualità della vita o di uno stato patologico di una persona. È nozione comune che un episodio doloroso possa portare ad un’accresciuta sensibilità nell’esperienza della sofferenza anche per tutta la vita, ma è molto difficile stabilire quanti e quali processi e meccanismi assumano importanza decisiva nel determinare un simile effetto. Si ritiene che un’attesa vissuta con intenso timore o ansia anticipatoria nell’imminenza del verificarsi di una nuova esperienza dolorosa possa avere un ruolo preminente nello sviluppo di questo fenomeno, ma la base neurobiologica di una tale associazione non è nemmeno ipoteticamente delineata.

Come è noto, in termini neurobiologici la paura, ossia l’emozione generata per reazione dalla presenza materiale e attuale di una minaccia, non si distingue dall’ansia, il dolore della psiche causato dall’elaborazione mentale di esperienze attuali e pregresse, in quanto i sistemi neuronici e i meccanismi molecolari riconosciuti responsabili di ansia e paura allo stato attuale delle conoscenze sono gli stessi. Per questo motivo, si considera l’ansia anticipatoria del dolore equivalente alla paura. Si è dunque ragionato in termini di influenza della paura sulla percezione del dolore, ma i risultati della ricerca condotta in questo campo non forniscono indicazioni univoche: la paura può tanto inibire il dolore quanto accrescerlo.

Allora, per affrontare il problema, Alina Stegemann e colleghi hanno deciso di studiare nei topi l’influenza delle memorie corticali di paura formatesi per un episodio doloroso sulla percezione del dolore fisico in successive esperienze nel corso della vita.

(Stegemann A. et al., Prefrontal engrams of long-term fear memory perpetuate pain perception. Nature Neuroscience – Epub ahead of print doi: 10.1038/s41593-023-01291-x, 2023).

La provenienza degli autori è la seguente: Institute of Pharmacology, Heidelberg University, Heidelberg (Germania); Department of Life Sciences, Faculty of Natural Sciences, Imperial College London, London (Regno Unito); Laboratory of Neuroepigenetics, Brain Mind Institute, School of Life Sciences, EPFL, Lausanne (Svizzera).

Il dolore e la paura sono esperienze mediate da stati cerebrali e funzionali dell’organismo indipendenti tra loro e interrelati in una maniera dicotomica. Di fronte al pericolo, la paura acutamente sopprime la percezione del dolore, con un meccanismo critico per la sopravvivenza; questo fenomeno biologico può essere simulato sperimentalmente: l’induzione acuta di paura in risposta a uno stimolo altamente doloroso determina un’analgesia di breve durata ai successivi stimoli nocivi. Questa “analgesia da paura condizionata” è stata indagata accuratamente negli anni da molti gruppi di ricerca e oggi è conosciuta abbastanza approfonditamente: richiede meccanismi basati sulla segnalazione oppioide e su quella degli endocannabinoidi, ed è mediata dal reclutamento di vie discendenti bulbo-spinali che inibiscono il trasferimento dell’informazione nocicettiva nel midollo spinale.

Per contro, è stato proposto che memorie associative a lungo termine della paura indotta dalla pregressa esposizione al dolore fungano da fattore di predisposizione critica di cronicità del dolore, e la paura del dolore può evocare comportamenti di evitamento e anche accentuare il dolore. La base neurobiologica di questa interazione tra memoria associativa a lungo termine della paura e il dolore, particolarmente in un contesto cronico, è di capitale importanza biologica e clinica, ma è ancora scarsamente definita.

Lo studio qui recensito colma questa lacuna individuando e manipolando engrammi, ossia tracce precise e riconoscibili della memoria, che si suppone formino il sostrato funzionale per l’immagazzinamento di lunga durata delle associazioni cognitive al livello cellulare.

Alina Stegeman, Sheng Liu, Oscar Andres Retana Romero e colleghi dimostrano che, nel topo, la memoria associativa a lungo termine della paura immagazzinata in engrammi della corteccia prefrontale determina se un episodio doloroso possa modellare o meno le esperienze algiche di momenti ed epoche seguenti della vita.

I ricercatori hanno poi accertato che in condizioni di dolore neuropatico o infiammatorio, gli engrammi della corteccia prefrontale si espandono per includere neuroni rappresentanti la nocicezione e le sensazioni tattili, portando a cambiamenti pronunciati nella connettività prefrontale con aree cerebrali rilevanti per l’elaborazione dell’emozione della paura.

Molto interessanti gli esperimenti di silenziamento degli engrammi della paura nella corteccia prefrontale, che determinavano la scomparsa di allodinia ed iperalgesia stabilite cronicamente.

L’insieme di tutti i risultati emersi da questa sperimentazione, per il cui dettaglio si rinvia al testo del lavoro originale, rivela che un sub-set discreto di neuroni della corteccia prefrontale può rendere conto della debilitante comorbidità di paura e dolore cronico, e mostra che, attenuare la memoria della paura del dolore, può alleviare lo stesso dolore cronico.

 

L’autrice 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”).

 

Giovanna Rezzoni

BM&L-15 aprile 2023

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.