Stai per salire sul palco per parlare di fronte a un vasto pubblico. Mentre aspetti, il tuo cuore inizia a battere, il tuo respiro si accelera, la pressione sanguigna aumenta e i palmi delle mani sudano. Queste risposte fisiologiche sono meccanismi evolutivamente conservati per preparare il tuo corpo a combattere i pericoli imminenti o a scappare rapidamente. Un’altra risposta chiave è un aumento della temperatura corporea. Lo stress emotivo può causare questa febbre psicogena in molte specie di mammiferi,dai roditori agli umani1, 2. Qual è il meccanismo neurale alla base di questo fenomeno?, Scrivendo in Scienza, Kataoka et al.3 descrivere un circuito neurale chiave nell’ipertermia psicologicamente indotta.

Il lavoro attuale si basa su una lunga eredità di ricerca da parte dello stesso gruppo, che ha iniziato la loro ricerca di un circuito neuronale che innesca la produzione di calore nel 2004, utilizzando il tessuto grasso bruno come punto di entro4. Il grasso bruno è un tipo di grasso “buono” che può generare calore quando necessario. Bloccando l’attività delle proteine del recettore β3-adrenergico, che sono abbondanti nel grasso bruno e consentono al tessuto di rispondere ai segnali dei neuroni, attenua l’ipertermia indotta dallo stress5.,

Nello studio del 2004, i ricercatori hanno iniettato “traccianti retrogradi” virali nel grasso bruno nei ratti; i traccianti si muovono attraverso i neuroni collegati, consentendo agli autori di identificare le regioni del cervello da cui i neuroni proiettano al fat4. Ciò ha rivelato che i neuroni in un’area del tronco cerebrale chiamata rafe midollare rostrale (rMR) si collegano al grasso bruno. Più tardi, lo stesso gruppo identificò2 l’ipotalamo dorsomediale (DMH) come una regione cerebrale chiave a monte dell’rMR. Quando gli autori hanno attivato artificialmente la via DMH-rMR, hanno trovato un aumento dell’attività neuronale e della produzione di calore nel grasso bruno., Inaspettatamente, l’attivazione di questo percorso ha anche aumentato la frequenza cardiaca e la pressione sanguigna, suggerendo che DMH–rMR potrebbe coordinare varie risposte fisiologiche durante lo stress.

Negli esseri umani, lo stress psicologico spesso comporta una comprensione di situazioni complicate, e quindi probabilmente richiede istruzioni da regioni della corteccia cerebrale, che è coinvolta nella cognizione. Nello studio attuale, Kataoka et al. impostare per identificare le regioni corticali che potrebbero inviare queste istruzioni al DMH., Come nel loro lavoro precedente, gli autori hanno usato traccianti retrogradi — questa volta, iniettati nel DMH-per cercare neuroni che si collegano al loro circuito di generazione di calore. Hanno scoperto che solo una regione della corteccia, poco studiata, era fortemente etichettata dal tracciante. Questa regione, chiamata corteccia peduncolare dorsale e taenia tecta dorsale (DP / DTT), è anche molto attiva nei ratti sulla scia della sconfitta sociale (un’interazione ostile in cui l’animale ha perso una lotta con un altro ratto dominante).,

Per esaminare il ruolo di questa regione nelle risposte allo stress, gli autori hanno compromesso la sua connessione con il DMH in tre modi. Hanno bloccato l’attività in tutto il DP / DTT usando un inibitore chimico; hanno usato un virus per uccidere le cellule proiettate dal DP/DTT al DMH; e hanno usato un sofisticato approccio genetico per inibire l’attività in particolare nelle proiezioni che i neuroni DP / DTT inviano al DMH. In ogni caso, il loro intervento ha ridotto l’ipertermia indotta dallo stress.,

Al contrario, l’attivazione artificiale delle proiezioni neuronali tra le due regioni ha suscitato una serie di risposte, tra cui aumenti della frequenza cardiaca, della pressione sanguigna e della produzione di calore nel grasso bruno. Il gruppo ha fornito prove che i neuroni DP/DTT inviano segnali eccitatori al DMH e ha dimostrato che le proiezioni dal DP/DTT terminano vicino alle cellule DMH che, a loro volta, proiettano al rMR. Presi insieme, gli esperimenti di Kataoka e colleghi supportano l’idea di un circuito DP / DTT-DMH-rMR – grasso bruno per la produzione di calore in risposta allo stress (Fig. 1).,

In che modo le informazioni relative allo stress raggiungono il DP / DTT?, Ulteriori esperimenti di tracciatura retrograda hanno rivelato che gli input più forti al DP/DTT provengono dalle regioni talamiche della linea mediana del cervello, inclusi i nuclei talamici paraventricolari (PVT) e mediodorsali (MD). Il PVT è altamente sensibile a vari fattori di stress fisici e psicologici, come segnali di predatori e dolore6. Al contrario, il MD interagisce con la corteccia prefrontale per mediare funzioni cognitive complesse, come l’apprendimento delle regole, l’astrazione, la valutazione e (nell’uomo) l’immaginazione7., Pertanto, ogni possibile fattore di stress, dal dolore fisico ai problemi legali previsti, può trovare la strada per il DP/DTT. Non è chiaro, tuttavia, come i diversi fattori di stress siano codificati nel DP/DTT, se le risposte del DP/DTT ai fattori di stress siano influenzate dall’esperienza e se i deficit nelle cellule DP/DTT possano essere responsabili di risposte fisiologiche anormali allo stress. Studi futuri che utilizzano registrazioni elettrofisiologiche o ottiche delle cellule DP / DTT aiuteranno ad affrontare queste domande.,

Il filosofo e psicologo William James ha suggerito che la paura è un’interpretazione delle risposte fisiologiche alla minaccia, invece del contrario intorno8. In altre parole, piuttosto che scappare da un orso perché abbiamo paura, abbiamo paura perché stiamo scappando da un orso. Se James ha ragione, i ratti dovrebbero smettere di avere paura se le loro risposte fisiologiche a una minaccia vengono bloccate. Kataoka et al., quindi ha chiesto se inibire il percorso DP / DTT–DMH può sopprimere la paura che un ratto mostra quando viene presentato con un aggressivo, controparte dominante che ha recentemente sconfitto in una interazione sociale stressante.

In condizioni normali, un animale sconfitto cercherà di stare lontano dall’aggressore per evitare di incorrere in ulteriori danni. Al contrario, gli animali ingenui che non hanno precedentemente attraversato una sconfitta sociale non mostrano segni di paura e indagano sul ratto dominante con grande interesse., Sorprendentemente, quando gli autori hanno bloccato il percorso DP / DTT–DMH nei ratti che erano stati sconfitti, gli animali si sono comportati come ratti ingenui.

Quindi, la manifestazione comportamentale della paura, e forse la percezione della paura (che può essere dedotta solo dai comportamenti nei ratti), dipende dalle risposte corporee alla minaccia. Questi dati forniscono un’indicazione del perché fare un respiro profondo prima di quel grande discorso pubblico potrebbe aiutarci a calmarci. I dati suggeriscono anche che sopprimere le risposte fisiologiche allo stress potrebbe essere un modo efficace per alleviare i sentimenti stressanti., Di importanza in questo contesto, la termoregolazione non correlata allo stress-variazioni della temperatura interna causate da infezioni o variazioni di temperatura esterne, ad esempio — è mediata, non dal DP/DTT, ma da un’altra regione a monte del DMH, l’area preottica9. Il blocco della via DP / DTT–DMH dovrebbe quindi lasciare invariata la regolazione quotidiana della temperatura. Sono i primi giorni, ma la manipolazione del DP/DTT potrebbe potenzialmente essere un modo per frenare lo stress psicologico cronico.