Se in molti, dopo le abbuffate natalizie, stanno pensando di ritagliarsi qualche ora per fare attività fisica, il beneficio potrebbe essere doppio. Anche il piacere legato allo sport è, infatti, una ‘questione di cervello’. O, meglio, di neuroni e astrociti. Fare attività fisica attiva un particolare tipo di neuroni in grado di favorire il rilascio di una sostanza nota come l’ormone della felicità.
A indagare su questo complesso meccanismo è uno studio italiano, frutto della collaborazione tra l’Istituto di neuroscienze del Consiglio nazionale delle ricerche, l’Università Politecnica delle Marche e l’Istituto Italiano di Tecnologia. Il lavoro – dedicato allo scienziato Tullio Pozzan, scomparso il 15 ottobre e pubblicato su ‘Nature Neuroscience’ – ha portato alla scoperta del ruolo chiave degli astrociti nei circuiti dopaminergici che controllano diversi processi cognitivi e l’attività motoria.
Gli astrociti sono le principali cellule gliali del nostro cervello, che modulano l’attività dei neuroni dopaminergici dell’Area tegmentale ventrale, una regione del cervello localizzata nel mesencefalo.
I neuroni dopaminergici di questa particolare area svolgono un ruolo fondamentale nell’attività locomotoria e in processi cognitivi quali ricompensa e apprendimento, avversione, motivazione e attenzione.
Questi neuroni si attivano in alcuni particolari momenti – come l’arrivo di una ricompensa inaspettata e gratificante, o la presentazione di un segnale associato a una ricompensa – determinando il rilascio di dopamina, l‘ormone della felicità, appunto. Detto in un liguaggio semplice, innescano quella scarica di felicità che ci arriva insieme a una ricompensa o a un premio.
La loro attivazione dipende dalle sinapsi, il delicato meccanismo cerebrale che rende possibile la trasmissione di informazioni tra neuroni. Fino ad oggi, però, non era noto se e come gli astrociti prendessero parte a questo meccanismo e come potessero influenzare l’attività dei neuroni dopaminergici.
Lo studio dei ricercatori italiani ha rivelato che gli astrociti interagiscono con i neuroni dopaminergici mediante recettori presenti nella loro membrana, che “rispondono” ai neurotrasmettitori rilasciati dai neuroni. La loro attivazione si traduce in una modulazione della trasmissione sinaptica.
“Utilizzando un approccio multidisciplinare ,che ha incluso esperimenti di elettrofisiologia, calcium imaging, chemogenetica e microscopia elettronica – precisa Giorgio Carmignoto del Cnr-In, coordinatore dello studio – abbiamo scoperto che l’attivazione degli astrociti nell’Area tegmentale ventrale, mediata da neuromodulatori neuronali quali endocannabinoidi e la stessa dopamina, induce un potenziamento a lungo termine della trasmissione sinaptica eccitatoria. Questa scoperta rende gli astrociti dell’Area tegmentale ventrale bersagli di sostanze psicoattive e della stessa dopamina”.
Analizzando il comportamento di alcuni topolini, il team ha scoperto che l’attivazione selettiva degli astrociti presenti nell’Area tegmentale ventrale comporta un incremento dell’attività “fasica” dei neuroni dopaminergici che favorisce, a sua volta, un’attività iper-locomotoria. Sembra un po’ un serpente che si morde la coda.
Inoltre gli scienziati hanno rilevato che questa modulazione dei circuiti dopaminergici è presente nelle femmine già nelle prime fasi di sviluppo, mentre nei maschi mostra una maturazione più ritardata.
“Lo studio dimostra che gli astrociti, pur essendo cellule non-neuronali, sono componenti attivi dei circuiti cerebrali e che solo attraverso una migliore comprensione delle reciproche interazioni tra neuroni e astrociti potremo capire i meccanismi che ne regolano il funzionamento e come i difetti di queste interazioni possano contribuire all’insorgere di diverse patologie del cervello, o perfino esserne la principale causa”, aggiunge Carmignoto.
La ricerca apre nuove prospettive per la comprensione dei meccanismi presenti nei circuiti della ricompensa e nelle sue alterazioni. Un approccio che, secondo gli scienziati, potrebbe rivelarsi utile nel constrasto a dipendenze, disturbi della motivazione e disturbi psichiatrici con una forte componente motoria come i disturbi da iperattività con deficit di attenzione. Ecco dunque che conoscere meglio gli interruttori dei neuroni della ricompensa potrebbe rivelarsi importante sotto diversi aspetti.
