Serotonina e Pazienza: come agisce in queste aree del Cervello

Una serie di esperimenti sui topi ha rivelato aree specifiche del cervello su cui la serotonina agisce per promuovere la pazienza. Questo neurotrasmettitore non solo modula il nostro comportamento regolando l’umore, i cicli sonno-veglia e l’appetito, ma ci consente anche di mantenere la pazienza quando necessario. I ricercatori della Neural Computing Unit presso la Graduate University di Okinawa Institute of Science and Technology (OIST) hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Science Advances.

I comportamenti impulsivi sono associati a una mancanza di pazienza

I comportamenti impulsivi sono legati alla pazienza, quindi le persone più sono impulsive e meno sono pazienti. I ricercatori erano interessati a capire quali aree del cervello contribuiscono alla regolazione della pazienza attraverso l’azione della serotonina, una delle sostanze più influenti sul nostro comportamento.

Seguendo questo obiettivo, si sono concentrati su tre aree che erano già note per intervenire nei comportamenti impulsivi quando presentano danni. Questi sono:

1. il nucleo accumbens, nel profondo del cervello;
2. una parte del lobo frontale chiamata corteccia orbitofrontale;
3. la seconda parte del lobo frontale chiamata corteccia prefrontale mediale.

“I comportamenti impulsivi sono intrinsecamente legati alla pazienza: più un individuo è impulsivo, meno è paziente. Quindi queste aree del cervello erano i principali candidati”, ha spiegato il dottor Katsuhiko Miyazaki.

Stimolazione di tre regioni del cervello nei topi

Per questo studio, hanno applicato una tecnica potente e comune a questo tipo di ricerca nota come optogenetica, che viene utilizzata per stimolare specifici neuroni nel cervello con la luce.

Hanno quindi modificato geneticamente una serie di topi per avere neuroni che rilasciano la serotonina. Poi hanno impiantato una fibra ottica nelle aree cerebrali menzionate. In questo modo, gli animali potevano anche esprimere una proteina sensibile alla luce utile per la tecnica in questione.

In base a questa dinamica, i ricercatori hanno applicato stimoli ai neuroni per rilasciare serotonina in momenti precisi. L’applicazione di questi stimoli mentre i topi aspettavano il cibo ha aumentato il loro tempo di attesa; cioè, li ha resi più pazienti nonostante il loro bisogno. Hanno notato che il loro effetto era maggiore quando la probabilità di ricevere una ricompensa era alta, ma era incerto quando i topi lo avrebbero ricevuto.

“In altre parole, affinché la serotonina favorisse la pazienza, i topi dovevano essere sicuri che sarebbe arrivata una ricompensa, ma non erano sicuri di quando sarebbe arrivata”, ha spiegato il dottor Katsuhiko Miyazaki.

Aree del cervello su cui agisce la serotonina per aumentare la pazienza

Quando hanno stimolato le fibre neurali che rilasciano la serotonina per farla arrivare al nucleo accumbens, non c’è stato alcun aumento del tempo di attesa. I topi non sono stati resi più pazienti da questo stimolo. Pertanto, gli autori escludono che la serotonina favorisca la pazienza in quest’area del cervello.

Ma i risultati sono stati diversi quando hanno applicato stimoli di serotonina alla corteccia orbitofrontale e alla corteccia prefrontale mediale mentre i topi aspettavano il cibo. In questi casi, gli animali hanno mostrato più pazienza aspettando più a lungo che stimolando il nucleo accumbens.

L’effetto sulla corteccia prefrontale mediale è stato modesto. C’era solo un aumento della pazienza dei topi quando i tempi della ricompensa erano incerti; invece, non c’era alcun effetto quando si conosceva l’ora.

Durante la stimolazione della corteccia orbitofrontale del cervello, la serotonina ha favorito la pazienza con un alto livello di efficacia. Questo era paragonabile ai risultati ottenuti in uno studio precedente quando si stimolava il nucleo dorsale del rafe, un’altra regione coinvolta.

Ciò fu osservato sia nell’esperimento in cui il tempo della ricompensa era incerto, sia in cui era noto il tempo della ricompensa; tuttavia, i ricercatori notano che l’effetto era più mirato al primo.

“La nostra ricerca mostra che il rilascio di questo messaggero chimico svolge anche un ruolo cruciale nel promuovere la pazienza nel cervello, aumentando il tempo che i topi sono disposti ad aspettare per una ricompensa alimentare”.

Come la serotonina influenza le diverse aree del cervello

Giorno dopo giorno, la scienza avanza un po’ di più nella comprensione del comportamento umano dal punto di vista chimico. Imparare di più su come la serotonina influenza le diverse aree del cervello, sia che promuova la pazienza o altri tratti, può aiutare a sviluppare farmaci più specifici per trattare alcuni disturbi. Ricorda che la serotonina è uno degli obiettivi farmaceutici più comuni.

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Fonte:

• Scientists reveal regions of the brain where serotonin promotes patience [Link Eurekalert].