Come lo stress modifica il
sistema a ricompensa
ROBERTO
COLONNA
NOTE E NOTIZIE - Anno XX – 23 settembre
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]
L’influenza dello stress sulla plasticità
neuronica all’interno del circuito a ricompensa cerebrale è nota da tempo, ma dei
meccanismi sinaptici e cellulari che regolano tali cambiamenti si sa ben poco. La
conoscenza di tali meccanismi è di estremo interesse, perché può aiutarci a
comprendere la fisiopatologia dei disturbi da stress e da sostanze
psicotrope d’abuso, e pertanto il loro studio intrapreso da Sachin
Patel, Veronika Kondev e colleghi riveste la massima
importanza.
Questi ricercatori, concentrando la loro attenzione
sulla segnalazione da anandamide e 2-arachidonoilglicerolo (2-AG), cioè sul
sistema degli endocannabinoidi, hanno rilevato e dimostrato che, nel topo,
questo sistema di neurotrasmissione regola l’equilibrio della spinta eccitatoria
diretta al nucleo accumbens ed è richiesto per l’azione modificante da
parte dello stress della spinta eccitatoria a questo nodo cruciale del
sistema a ricompensa. Questo shift mediato da cannabinoidi nell’equilibrio
dell’attivazione eccitatoria potrebbe rivelare il modo in cui lo stress
interessa, cambia e condiziona i processi motivazionali, e potrebbe fornire nuove
conoscenze sulle basi neurali dell’addiction da cannabis.
Dopo questa sintesi concettuale, si propongono in
sintesi i meccanismi sinaptici e cellulari della segnalazione endocannabinoide
individuati dagli autori dello studio qui recensito.
(Kondev V., et al., Synaptic and cellular
endocannabinoid signaling mechanisms regulate stress-induced plasticity of
nucleus accumbens somatostatin neurons. Proceedings
of the National Academy of Sciences USA – Epub ahead
of print doi: 10.1073/pnas.2300585120,
2023).
La provenienza degli autori è la seguente: Vanderbilt Brain Institute, Vanderbilt University,
Nashville, TN (USA); Department of Pharmacology, Vanderbilt University,
Nashville, TN (USA); Department of Molecular Physiology and Biophysics, Vanderbilt
University, Nashville, TN (USA); Vanderbilt Center for Addiction Research, Vanderbilt
University School of Medicine, Nashville, TN (USA); Department of
Anesthesiology, Vanderbilt University, Nashville, TN (USA); Northwestern Center
for Psychiatric and Behavioral Sciences, Northwestern University Feinberg
School of Medicine, Chicago, IL (USA).
Il fulcro del controllo del ruolo svolto dal nucleo
accumbens nel sistema a ricompensa cerebrale, e particolarmente quale
stazione ricevente il flusso di stimoli proveniente dall’area tegmentale ventrale
(VTA), è costituito dagli interneuroni inibitori GABAergici. Tali cellule
regolatrici orchestrano i processi necessari all’equilibrio tra eccitazione e
inibizione, vanno incontro a plasticità dipendente dall’esperienza e modulano il
comportamento motivato, tutti processi a loro volta sotto il controllo della
segnalazione endocannabinoide. Ad oggi, si conosce bene il modo in cui anandamide
e 2-AG regolano la plasticità sinaptica dei neuroni spinosi medi
del nucleo accumbens, e come modulano la funzione di questo nucleo al livello
comportamentale, ma come gli endocannabinoidi regolino la funzione delle
cellule GABAergiche interne all’accumbens, prima dello studio di Patel, Kondev e colleghi, non era mai stato bene definito.
I ricercatori hanno innanzi tutto accertato che la
segnalazione endocannabinoide regola in maniera differenziata la trasmissione eccitatoria
glutammatergica e la trasmissione GABAergica a feedforward
agendo sugli interneuroni del nucleo accumbens esprimenti somatostatina (NAcSOM+), in una maniera specifica
per l’input, mentre simultaneamente accresce l’eccitabilità post-sinaptica dei NAcSOM+, tendendo verso l’attivazione
dei NAcSOM+ da parte dell’ippocampo
ventrale (VH) e allontanando i NAcSOM+
dall’attivazione da parte dell’amigdala baso-laterale (BLA).
Patel, Kondev e colleghi
hanno poi rilevato e dimostrato che i neuroni NAcSOM+
sono attivati dallo stress in vivo e vanno incontro a plasticità
dipendente dallo stress, evidente come un aumento globale nell’eccitabilità
intrinseca e in un aumento specifico dell’equilibrio eccitazione-inibizione riferito
agli impulsi provenienti dall’ippocampo ventrale (e non alla BLA).
La sperimentazione ha rivelato che entrambe le forme
di plasticità indotta dallo stress sono dipendenti dalla segnalazione
endocannabinoide e mediate dal recettore CB1.
Questi risultati identificano dei meccanismi
dipendenti dalla segnalazione di anandamide e 2-AG, che scolpiscono gli input
afferenti e l’eccitabilità dei neuroni NACSOM+, e dimostrano un ruolo
chiave della segnalazione endocannabinoide nella plasticità indotta dallo stress
dei circuiti che fanno capo al nucleo accumbens.
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
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Roberto Colonna
BM&L-23 settembre 2023
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