WWW.PARODOS.IT

 
Home   Indice   Scienze   Hawking

 

NED H. KALIN

La neurobiologia della paura

Le recenti ricerche sui processi neurochimici che sono alla base delle
diverse reazioni indotte dalla paura nelle scimmie potrebbero consentire
di mettere a punto nuove terapie per curare gli stati d'ansia nell'uomo



Nel corso della vita, la maggior parte delle persone acquisisce un repertorio di capacità che consentono di far fronte a tutta una varietà di situazioni che incutono paura. Un individuo può cercare di calmare l'ira di un insegnante o di un superiore, oppure può sfuggire urlando all'aggressore. Alcuni però si lasciano sopraffare da situazioni che altri considererebbero assai poco stressanti: la paura del ridicolo può farli tremare incontrollabilmente se vengono chiamati a parlare in pubblico, o il terrore degli estranei può indurli a nascondersi in casa, incapaci di andare al lavoro o di uscire a far spese. Perchè alcune persone diventano vittime di paure eccessive?
Presso l'Università del Wisconsin a ' Madison, il mio collega Steven E. Shelton e io stiamo provando a dare una risposta a questo interrogativo attraverso l'identificazione di specifici processi cerebrali che regolano la paura e i comportamenti a essa associati. Nonostante la disponibilità di tecniche non invasive per la realizzazione di immagini cliniche, queste informazioni sono tuttora estremamente difficili da ottenere nell'uomo. Pertanto abbiamo rivolto la nostra attenzione a un altro primate, la scimmia reso (Macaco mulatta). Gli individui di questa specie attraversano molte delle fasi di sviluppo fisiologico e psicologico a cui va incontro l'uomo, sebbene le vivano in un arco di tempo più ristretto. Via via che chiariremo la natura e il funzionamento dei circuiti nervosi che regolano la paura nelle scimmie, dovremmo riuscire anche a individuare i processi cerebrali responsabili dell'ansia eccessiva nell'uomo e a escogitare nuove terapie per alleviare questa sindrome.

Può essere particolarmente vantaggioso intervenire precocemente: è stato infatti osservato che i bambini eccesivamente timorosi hanno un alto rischio di soffrire in seguito di disturbi emotivi. Jerome Kagan e colleghi della Harvard University hanno dimostrato, per esempio, che un bambino estremamente timido all'età di due anni ha maggiori probabilità  rispetto a un bambino meno inibito di`soffrire successivamentedi ansia e depressione...
Ciò non significa che queste patologie siano inevitabili, ma è facile comprendere come chi soffre eccessivamente di paure possa andare incontro a una vita segnata da difficoltà emotive. Si consideri il caso di un bambino estremamente timoroso dei suoi coetanei che, per questa ragione, venga spesso canzonato a scuola; egli potrebbe cominciare a ritenersi una persona poco piacevole e, per reazione, a ritirarsi ulteriormente in se stesso. Col passar del tempo, potrebbe restare intrappolato in un circolo vizioso che lo condurrebbe all'isolamento, alla scarsa autostima, a cattivi risultati scolastici e all'ansia e alla depressione osservate da Kagan.
Vi sono indicazioni del fatto che i bambini estremamerite timórosi possono essere predisposti, alle malattie più dei loro coetanei. Quando si sentono gravemente inibiti in situazioni poco familiari molti di essi manifestano una sovraproduzione cronica di ormoni dello stress fra cui il cortisolo, che è sintetizzato dalle ghiandole surrenali. In una situazione di pericolo questi ormoni sono fondamentali perchè garantiscono ai muscoli l'energia necessaria per «combattere o fuggire», ma alcune osservazioni indicano che un innalzamento a lungo termine del livello di ormoni dello stress può contribuire all'insorgere di ulcere gastriche e disturbi cardiovascolari.
Inóltre, per meccanismi sconosciuti, i bambini timorosi e i loro familiari hanno più probabilità di altri di soffrire di disturbi allergici. Infine nei roditori e nei primati non umani, livelli costantemente elevati di cortisolo sono stati  associati a un aumento della vulnerabilità dei neuroni dell' ipocampo o ai danni provocati da parte di altre sostanze (è noto che questa regione cerebrale è correlata alla memoria, alla motivazione e alle emozioni).E' probabile che anche nell'uomo i neuroni vengano influenzati in modo simile, benchè non se ne abbiano prove dirette.
Quando iniziammo i nostri studi, approssimativamente 10 anni fa, Shelton e io sapevamo che avremmo dovuto per prima cosa trovare quali siano gli stimoli che suscitano paura e identificare quali comportamenti riflettano diversi tipi di ansia. Disponendo di queste informazioni, avremmo allora potuto stabilire a quale età le scimmie comincino ad associare specificamente particolari comportamenti difensivi a determinati stimoli. Stabilendo anche quali regioni cerebrali giungano a maturità nello stesso arco di tempo, avremmo potuto altresì identificare le aree che presiedono alla regolazione della paura e dei comportamenti a essa correlati
I nostri esperimenti furono eseguiti  presso il Wisconsin Regional Primate Research Center e lo Harlow Primate Laboratory, entrambi all'Università del Wisconsin. Abbiamo distinto diversi comportamenti esponendo scimmie di 6-12 mesi di età a tre situazioni correlate. Nella condizione di solitudine, l'animale era separato dalla madre e lasciato da solo in una gabbia per 10 minuti. Nella condizione di mancato contatto oculare, una persona stava immobile all'esterno della gabbia evitando di guardare il piccolo, rinchiuso da solo. Nella condizione di osservazione continua, la persona stava ancora immobile vicino alla gabbia, ma, assumendo un'espressione neutra, fissava direttamente l'animale. Queste situazioni non incutono di per sè maggiore paura di quella che le scimmie possono frequentemente incontrare in natura, o che i bambini sperimentano ogni volta che vengono lasciati alla scuola materna.
Nella condizione di solitudine, la maggior parte delle scimmie diveniva molto attiva e frequentemente «tubava»: emetteva cioè suoni piuttosto melodiosi, che vengono prodotti arricciando le labbra e che iniziano su una tonalità bassa per poi divenire più acuti prima di cessare. Più di 30 anni fa, Harry F. Harlow, allora all'Università del Wisconsin, stabilì che,
quando un piccolo di scimmia è separato dalla madre, il suo obiettivo principale è il riavvicinamento: esso desidera ritrovare il senso di vicinanza e di sicurezza fornito dalla presenza della madre. I movimenti e i richiami servono ad attrarne l'attenzione.
Invece nella condizione di mancato contatto oculare, che genera maggiore paura, le scimmie riducevano notevolmente la loro attività e qualche volta si irrigidivano rimanendo completamente immobili per periodi prolungati. Quando un piccolo nota un possibile predatore, il suo obiettivo non è più quello di attrarre la madre, ma quello di rendersi poco evidente. La cessazione dei movimenti e l'irrigidimento - risposte comuni in molte specie - riducono la probabilità di attacco.

Se il piccolo ritiene di essere stato individuato, il suo obiettivo diventa invece quello di scongiurare l'attacco; perciò la condizione di osservazione continua induceva una terza serie di risposte. Le scimmie assumevano atteggiamenti ostili di tipo diverso, tra i quali «abbaiare» (emettere forzatamente aria attraverso le pieghe vocali per produrre una sorta di ringhio), ricambiare lo sguardo, assumere espressioni di minaccia, scoprire i denti e scuotere la gabbia.


Una femmina di reso si mette in allarme
(a destra) quando un'altra scimmia (a sinistra)
 si avvicina al suo piccolo. La paura della madre
 è resa evidente dall'espressione l'espressione
di «minaccia»: la bocca spalancata e lo sguardo
 penetrante servono a intimidire l'eventuale assalitore

.

Qualche volta gli animali alternavano gli atteggiamenti minacciosi con manifestazioni di sottomissione, quali smorfie di paura, che appaiono quasi come cauti sorrisi, o il digrignare i denti. In questa condizione, inoltre, gli animali tubavano più di quanto facessero in solitudine.
Le scimmie, tra l'altro, non sono gli unici animali a essere allarmati dallo sguardo fisso e a usarlo a loro volta per intimidire i predatori; anche granchi, lucertole, uccelli percepiscono l'osservazione continua come una minaccia. Alcuni pesci e insetti hanno evoluto a scopo protettivo chiazze che assomigliano a occhi e che hanno lo scopo di scongiurare gli attacchi o almeno di dirigerli verso parti non vitali del corpo. In India, molti contadini portano maschere che rappresentano un volto sulla parte posteriore del capo per scoraggiare le tigri dall'aggredirli alle spalle.
Si è dimostrato che anche gli esseri umani sono sensibili a uno sguardo diretto: l'attività cerebrale di un individuo osservato fissamente aumenta, e le persone ansiose o depresse tendono a evitare il contatto oculare diretto.
Avendo identificato tre insiemi di comportamenti difensivi, ci accingemmo a stabilire quando i piccoli di scimmia cominciano a servirsene efficacemente. Diversi filoni di ricerca ci hanno condotto a ipotizzare che la capacità di fare queste scelte comincia manifestarsi quando il piccolo ha circa due mesi di età. Per esempio, nei reso, le madri generalmente permettono ai figli di allontanarsi assieme ai loro coetanei intorno a quell'età, presumibilmente perchè ritengono che i piccoli siano già in grado di proteggersi abbastanza bene. Sapevamo anche che intorno alle 10 settimane di età i piccoli rispondono con emozioni diverse a specifiche espressioni del viso di altre scimmie, un'indicazione del fatto che almeno alcuni dei circuiti innati o delle capacità apprese finalizzati alla distinzione dei segnali minacciosi sono già acquisiti.

Tre condizioni sperimentali suscitano distinti comportamenti associati alla paura in piccoli di reso che abbiano superato i due mesi di età. Isolati in una gabbia (a sinistra), i piccoli diventano molto agitati e «tubano» per richiamare la madre. Se una persona si avvicina, ma evita il contatto oculare (al centro), le scimmie tentano di non farsi notare, o rimanendo immobili (irrigidendosi) o nascondendosi dietro il contenitore del cibo. Se l'intruso guarda fissamente gli animali (a destra), essi assumono un atteggiamento aggressivo.

Per stabilire quale sia il periodo critico dello sviluppo, abbiamo esaminato quattro gruppi di scimmie di età compresa fra pochi giorni e 12 settimane.Abbiamo separato i piccoli dalle madri e abbiamo lasciato che si abituassero a una gabbia non familiare; soltanto successivamente li abbiamo sottoposti alle condizioni di solitudine, di mancato contatto oculare e di osservazione continua, registrando i risultati su una videocassetta.
Operando in questo modo abbiamo scoperto che le scimmie appartenenti al gruppo di età inferiore (da pochi giorni a due settimane) manifestavano comportamenti difensivi, ma mancavano di coordinazione dei movimenti e sembravano agire in maniera casuale, come se non fossero state consapevoli della presenza o dello sguardo dell'intruso umano. Questa osservazione indica che la coordinazione motoria non è un fattore determinante per la selettività nella risposta.
Soltanto gli animali del gruppo di età superiore (da 9 a 12 settimane) si comportavano in maniera differente nelle diverse situazioni, e le loro reazioni erano appropriate e sostanzialmente identiche a quelle delle scimmie adulte. Il periodo compreso fra 9 e 12 settimane di età può quindi essere considerato di importanza fondamentale in merito alla comparsa delle capacità di adattare le proprie attività difensive a situazioni mutevoli.
Studi condotti da altri ricercatori sopratutto sui roditori hanno indicato che le manifestazioni della paura sono regolate da tre aree cerebrali interconnesse. La nostra deduzione è che queste regioni diventino funzionalmente mature durante il periodo compreso fra le 9 e le 12 settimane e diano quindi origine alla reattività selettiva che abbiamo osservato. Una di queste regioni è la corteccia prefrontale, che occupa gran parte delle aree esterne e laterali della corteccia cerebrale nel lobo frontale. Si ritiene che la corteccia prefrontale, che è un'area deputata a funzioni cognitive ed emotive, partecipi all'interpretazione degli stimoli sensoriali e sia probabilmente il sito dove viene valutato un pericolo potenziale.

La seconda regione è l'amigdala, che appartiene all'area cerebrale primitiva chiamata sistema limbico (comprendente l'ippocampo). Si è proposto che il sistema limbico in generale e l'amigdala in particolare siano coinvolti nel generare la paura.
La terza regione è l'ipotalamo; situato alla base del cervello, è un costituente del cosiddetto sistema ipotalamico-ipofisario-surrenale. In risposta a segnali di stress provenienti da altre regioni cerebrali, quali il sistema limbico e altre aree corticali, l'ipotalamo secerne l'ormone che promuove la liberazione di corticotropina. Questa piccola proteina induce l'ipofisi, una ghiandola situata sulla faccia inferiore dell'ipotalamo, a secernere ormone adrenocorticotropo (ACTH), il quale, a sua volta, stimola le ghiandole surrenali a liberare cortisolo (o idrocortisone), uno steroide adrenocorticale che prepara l'organismo a difendersi.

I dati neuronatomici raccolti in altri laboratori hanno dato sostegno all'ipotesi da noi formulata, ossia che la maturazione di queste regioni cerebrali consenta reazioni selettive durante il periodo compreso tra 9 e 12 settimane di età. Per esempio si è dimostrato che in questo intervallo di tempo la formazione di sinapsi (punti di contatto fra neuroni) raggiunge la massima intensità nella corteccia prefrontale e nel sistema limbico (compresa l'amigdala), oltre che nella corteccia motoria e visiva e in altre aree sensoriali. Patricia S. Goldman-Rakic della Yale University ha anche stabilito che nelle scimmie reso la maturazione della corteccia prefrontale si accompagna al manifestarsi della capacità di regolare il proprio comportamento in base all'esperienza. Questa conquista è necessaria per affrontare con successo il pericolo.
La maturazione della corteccia prefrontale sembra di peculiare importanza anche nell'uomo per consentire di distinguere i segnali di minaccia. Harry T. Chugani e collaboratori dell'Università della California a Los Angeles hanno dimostrato che l'attività della corteccia prefrontale aumenta nei bambini fra i 7 e i 12 mesi di età.
In questo intervallo - che sembra analogo al periodo durante il quale le scimmie cominciano a reagire selettivamente alla paura  i bambini cominciano a mostrare una evidente paura degli estranei. Cominciano anche ad acquisire la capacità di regolare il proprio livello di paura basandosi sulla interpretazione dell'espressione del viso di un genitore.
Ma che dire dell'ipotalamo, la terza regione cerebrale che a nostro parere potrebbe contribuire alla regolazione del comportamento correlato alla paura? Le ricerche pubblicate a tutt'oggi non offrono informazioni significative sul suo sviluppo né sullo sviluppo dell'intero sistema ipotalamico-ipofisario-surrenale nelle scimmie. Le nostre indagini, tuttavia, hanno indicato che l'intero sistema matura in parallelo con la corteccia prefrontale e il sistema limbico.

Tre regioni cerebrali interconnesse da vie nervose (indicate dal triangolo in rosso) sono fondamentali per regolare i comportamenti correlati alla paura. La corteccia prefrontale fornisce la valutazione del pericolo, mentre l'amigdala è una componente importante del sistema limbico che governa le emozioni (in blu chiaro); l'ipotalamo, in risposta a segnali provenienti dalla corteccia prefrontale, dall'amigdala e dall'ippocampo, regola la secrezione di ormoni (frecce rosse nel riquadro) che attivano le risposte motorie a situazioni di minaccia. (Le frecce grige evidenziano il ruolo inibitorio del cortisolo.)
Per questi esperimenti abbiamo utilizzato l'ornone ipofisario ACTH come marcatore della funzionalità del sistema. Abbiamo esaminato di nuovo quattro gruppi di piccoli di età compresa fra pochi giorni e 12 settimane. Per ciascun soggetto, abbiamo misurato i livelli ematici di ACTH quando il piccolo era ancora con la madre, in modo da ottenere un valore di base. Abbiamo inoltre misurato i livelli di ACTH in campioni di sangue prelevati 20 minuti dopo che il piccolo era stato separato dalla madre. I livelli ormonali sono aumentati in tutti e quattro i gruppi di età durante la separazione, ma il dislivello è stato marcato solo nelle scimmie di età più elevata (da 9 a 12 settimane).
La risposta relativamente scarsa degli animali più giovani, in particolare di quelli che avevano meno di due settimane di età, concorda con osservazioni eseguite su piccoli di ratto, nei quali la risposta agli ormoni dello stress è analogamente modesta durante le prime due settimane di vita. Lo sviluppo del sistema di ormoni dello stress nei roditori e nei primati potrebbe essere ritardato nelle primissime fasi di vita per proteggere i neuroni dagli effetti potenzialmente dannosi del cortisolo.
Avendo confermato che il sistema ipotalamico-ipofisario-surrenale diventa funzionalmente maturo fra 9 e 12 settimane, continuammo le nostre ricerche per determinare se i livelli di cortisolo e di ACTH possono in parte giustificate le differenze individuali nel comportamento difensivo. Eravamo anche curiosi di sapere se le risposte dei piccoli erano simili a quelle delle loro madri; una correlazione tra le risposte, infatti, indicherebbe la possibilità di stabilire il contributo relativo dei caratteri ereditati o appresi negli atteggiamenti di paura. Abbiamo esaminato soprattutto la propensione a irrigidirsi, che, come avevamo riscontrato in precedenza, era un tratto stabile nei nostri soggetti.
In una serie di studi, abbiamo misurato i livelli basali di cortisolo in scimmie di età compresa fra quattro mesi e un anno, e successivamente abbiamo osservato per quanto tempo i piccoli si irrigidivano nella situazione di mancato contatto oculare. Le scimmie che inizialmente avevano livelli relativamente bassi di cortisolo si irrigidivano per tempi più brevi di quelle con livelli di cortisolo elevati, una caratteristica che abbiamo notato anche in studi separati di femmine adulte. In altri esperimenti abbiamo osservato che, nel corso del primo anno di età, gli individui giovani diventano sempre più simili alle loro madri sotto il profilo sia ormonale sia comportamentale. A circa cinque mesi l'innalzamento del livello di ACTH indotto dallo stress è parallelo a quello delle madri, e a un anno di età la durata dell'irrigidimento nella condizione di mancato contatto oculare corrisponde anch'essa a quella della madre.

E' significativo che alcuni di questi risultati riflettano osservazioni compiute sull'uomo. Spesso i bambini estremamente inibiti hanno genitori che soffrono di ansia. Inoltre Kagan e colleghi hanno trovato che i livelli basali di cortisolo sono indicativi delle reazioni di questi bambini a una situazione che incute paura. Essi hanno misurato la concentrazione di cortisolo nella saliva dei bambini quando questi erano a casa (e probabilmente erano più rilassati) e poi li hanno messi di fronte a una situazione insolita in laboratorio: elevati livelli basali di cortisolo erano associati a una maggiore inibizione nella situazione non familiare.
Queste somiglianze fra uomo e scimmie lasciano suppone che queste ultime possano essere considerate modelli attendibili della risposta emotiva umana. Il collegamento fra livelli basali di cortisolo e durata dell' irrigintimento o dell'inibizione fa pensare anche che i livelli degli ormoni dello stress determinino in che misura sia appropriata la reazione sia degli animali sia degli esseri umani di fronte alla paura. (Questo effetto può essere parzialmente mediato dall'ippocampo, dove la concentrazione di recettori del cortisolo è elevata.) Inoltre, la somiglianza delle risposte ormonali e comportamentali in madri e figli implica che l'ereditarietà genetica possa predisporre alcuni individui a una estrema timorosità, sebbene non sia possibile escludere un significativo contributo dell'esperienza.

Alcuni anni fa si sono valutati gli effetti sul tubare, sull'irrigidirsi e sull'abbaiare di tre sostanze che agiscono sui neuroni sensibili agli oppioidi o alle benzodiazepine. I risultati fanno ritenere che le vie cerebrali sensibili agli oppioidi controllino i comportamenti che fendono a richiamare la madre (come spesso accade con il «tubare»), mentre le vie sensibili alle benzodiazeplne regolino le risposte (come l'irrigidirsi e I'«abbaiare») a situazioni minacciose. Nuovi dati confermano questa conclusione, pur complicando il quadro.

Non si può ancora dire fino a che puno l'attività del sistema ipotalamico-ipofisario-surrenale controlli e sia controllata da altre regioni cerebrali che regolano la scelta dei comportamenti difensivi. Abbiamo tuttavia cominciato a identificare circuiti, o sistemi, neurochimici cerebrali distinti che influenzano
comportamenti diversi. 1 due sistemi che abbiamo studiato più a fondo sembravano in un primo tempo avete funzioni del tutto separate. Ma osservazioni più recenti paiono dimostrare che i controlli sul comportamento difensivo siano alquanto più complicati di quanto sembrasse all'inizio.

Abbiamo raccolto i nostri primi dati tre anni fa, trattando scimmie di 6-12 con due diverse classi di sostanze neuroattive:oppiacei (sostanze contenenti alcaloidi dell'oppio o loro derivati come la morfina) e benzodiazepine (psicofarmaci ad azione ansiolitico e sedativa come il diazepam). Abbiamo scelto di impiegare gli oppiacei e le benzodiazepine perchè i neuroni che liberano o assumono queste sostanze sono abbondanti nella corteccia prefrontale, nell'amigdala e nell'ipotalamo.Si sa che gli oppiacei hanno controparti naturali, o endogene, chiamate endorfine ed encefaline, che fungono da neurotrasmettitori;quando queste sostanze endogene sono liberate da certi neuroni, si legano a molecole recettrici su altre cellule nervose e ne aumentano a dismisura l'attività. Sono stati identificati i recettori delle benzodiazepine, ma non si è ancora riusciti a isolare molecole endogene simili a questi composti.
Ancora una volta i nostri macachi furono sottoposti alle condizioni di solitudine, di mancato contatto oculare e di osservazione continua. Somministrammo i farmaci prima che i piccoli fossero separati dalle madri e poi procedemmo alla registrazione del comportamento degli animali. La somministrazione di morfina ridusse la reazione del «tubare» mostrata normalmente nelle condizioni di solitudine e di osservazione continua. Questo comportamento venne invece accentuato dal naloxone, un composto che si lega ai recettori degli oppiacei, ma blocca l'attività della morfina e degli oppioidi endogeni. Tuttavia la
morfina e il naloxone non ebbero alcun effetto sulla frequenza del ringhio indotto dall'osservazione continua e su altri comportamenti ostili, nè influenzarono la durata dell'irrigidimento nella situazione di mancato contatto oculare. Ne abbiamo concluso che le vie nervose che impiegano oppioidi regolano in primo luogo i comportamenti di richiamo (come quelli indotti dal disagio per la separazione dalla madre), ma queste vie sembrano avere scarso effetto sulle risposte a minacce dirette.
La
benzodiazepina da noi studiata - il diazepam - ha prodotto risultati opposti. Non ha avuto alcun effetto sul «tubare», ma ha ridotto notevolmente l'irrigidimento, il ringhio e altri atteggiamenti ostili. Per questa ragione le vie nervose che impiegano benzodiazepine sembrano influenzare soprattutto le risposte a minacce dirette, ma non i comportamenti di richiamo.

Siamo ancora convinti che le vie degli oppioidi e delle benzodiazepine abbiano, a livello basilare, queste funzioni separate. Tuttavia il semplice modello che avevamo messo a punto inizialmente è diventato più interessante quando abbiamo preso in considerazione altri due farmaci: una benzodiazepina,
l'alprazolam
, e la beta-cartolina, una sostanza che si lega ai recettori delle benzodiazepine, ma provoca un aumento dell'ansia e tipicamente produce effetti opposti a quelli del diazepam e dei suoi analoghi.
Quando abbiamo somministrato alprazolam in dosi che diminuiscono l'ansia in misura sufficiente da ridurre l'irrigidimento, questa sostanza, come il diazepam, ha reso minima l'ostilità nella situazione di osservazione continua; la beta-cartolina ha invece incrementa io l'ostilità. Nessuna sorpresa, dunque. Tuttavia, al contrario del diazepam, questi farmaci hanno influito anche sul tubare, che consideravamo un componemento di richiamo (controllato dagli oppioidi e correlato alle minacce (controllate dalle benzodiazepine); l'effetto di entrambi i composti è stato di ridurre questo comportamento. Non possiamo spiegare la somiglianza degli effetti, ma abbiamo formulato qualche ipotesi per spiegare come mai sostanze che agiscono sui recettori delle benzodiazepine possano avere influenza su questo comportamento.
Può darsi che, contrariamente alle nostre prime supposizioni, le vie delle beozodiezepine possano in realtà controllare anche i componamemi di richiamo: tuttavia riteniamo più plausibile una seconda interpretazione. Nella condizione di osservazione continua, il tubare può non solo riflettere un bisogno di riavvicinamemo (il desiderio del conforto dato dalla madre). ma, e volte, può essere anche una pressante invocazione d'aiuto immediato indotta da una minaccia. Uno stesso comportamento, quindi, può avere due funzioni differenti ed essere controllato da vie neurochimiche diverse. (Questa conclusione ha recentemente trovato una conferma quando ho cercato di fotografare nel suo ambiente naturale un piccolo reso che era rimasto separato dalla madre. Il suo tubare intenso e persistente ha attratto le madre insieme con un gruppo di difensori. La strategia ha funzionato: ho dovuto infatti battere in ritirata.)
Più in generale, i nostri studi chimici ci hanno condotto a supporre che in situazione di stress entrino in funzione sia circuiti sensibili oppioidi sia quelli sensibili alle benzodiazepine; il relativo grado di attività cambia con le caratteristiche della situazione stressante. Al variare del contributo di ciascuna via,modificano anche i comportamenti manifestati.

Non è ancora chiaro come funzionino esattamente i neuroni delle vie degli oppioidi e delle benzodiazepine e in che modo possono cooperare. Ma uno scenario plausibile è il seguente:
  quando una giovane scimmia è separata dalla madre, i neuroni che liberano oppioidi, e di consequenza sono sensibili a queste sostanze, si inattivano. Questo fenomeno suscita un intenso desiderio della madre e una sensazione di vulnerabilità.
L'abbasamento di attività delle vie nervose sensibili agli oppioidi permette ai sistemi motori cerebrali di produrre il "tubare". Quando appare un potenziale predatore, i neuroni che secernono benzodiazepine endogene vengono in una certa misura inibiti. Questo cambiamento, a sua volta, produce una notevole ansia e la comparsa dei comportamenti e delle risposte ormonali che accompagnano la paura. Al crescere della sensazione di allarme, le aree motorie si preparano alla lotta o alla fuga. Il sistema delle benzodiazepine può anche influezare il sistema degli oppioidi, alterando quindi la reazione del "tubare" in situazioni minacciose.
Attualmente stiamo perfezionando il nostro modello delle funzioni cerebrali sperimentando altri composti che si legano ai recettori degli oppioidi e delle benzodiazepine. Stiamo anche esaminando le risposte comportamentali a sostanze, come la
serotonina,che agiscono su altri recettori. (I recettori della serotonina si trovano in molte regioni cerebrali coinvolte nella manifestazione della paura.) Stiamo infine studiando l'attività  di sostanze che controllano direttamente la produzione di ormoni dello stress, fra i quali, in particolare, l'ormone che stimola la liberazione di corticotropina, presente in tutto il cervello e non solo nell'ipotalamo.
In collaborazione, con Richard l. Davidson, dell'Università del Wisconsin, Shelton e io abbiamo di recente identificato almeno una regione cerebrale dove il sistema delle benzodiazepine esercita i propri effetti.

Davidson ha dimostrato che la corteccia prefrontale dell'emisfero destro è insolitamente attiva nei bambini estremamente inibiti.
Ci siamo quindi chiesti se avremmo osservato la stesso asimmetria nelle scimmie timorose, e se i farmaci che riducono i comportamenti correlati alla paura negli animali avrebbero attenuato l'attività della regione destra del cervello.
In questo caso abbiamo utilizzato come fonte di stress una moderata restrizione del movimento.
Come prevedevamo, si è avuto un maggiore incremento dell'attività dei neuroni nella corteccia frontale destra che non nella sinistra. Inoltre, quando abbiamo somministrato
diazepam in dosi tali da diminuire l'ostilità, l'attività elettrica indotta dalla situazione  di stress è tornata al livello normale. In atri termini, il sisterna delle benzodiazepine influisce, almeno in parte, sul comportamemo difensivo agendo sulla corteccia prefrontale destra.
Queste scoperte hanno implicazioni terapeutiche. Se il cervello dell'uomo e delle scimmie funziona in maniera analoga, i nostri dati starebbero a indicare che le benzodiazepine possono dimostrarsi mollo utili negli adulti e nei bambini che presentano elevata elettrica della corteccia prefrontale destra.
A causa dei possibili effetti collaterali, molti medici evitano di somministrare ansiolitici ai bambini per lunghi periodi di tempo. Ma l'assunzione di questi farmaci nei periodi critici di maturazione del cervello potrebbe essere sufficiente ad alterare il corso successivo dello sviluppo. E' anche possibile che l'educazione comportamentale possa insegnare ai bambini troppo inibiti a regolare i sistemi sensibili alle benzodiazepine senza assumere farmaci. In alternativa, analizzando i composti che si dimostrano utili nelle scimmie, si potrebbero scoprire , nuovi farmaci più sicuri per uso pediatrico. Via via che si chiarirà il funzionamento di altri sistemi neurochimici cerebrali coinvolti nella sensazione di paura, si potranno applicare strategie analoghe per regolare anche questi circuiti.
La nostra scoperta di stimoli che suscitano tre insiemi distinti di comportamenti legati alla paura nei reso ci ha permesso di conoscere più a fondo lo sviluppo e la regolazione delle strategie difensive in questi animali. A nostro parere, le vie nervose degli oppioidi e delle benzodiazepine nella corteccia prefrontale, nell'amigdala e nell'ipotalamo hanno un ruolo fondamentale nel determinare quali strategie vengano scelte. Attualmente stiamo tentando di approfondire le nostre conoscenze sui modi in cui questi e altri circuiti nervosi cooperano l'uno con l'altro. Abbiamo quindi posto le basi per individuare i relativi contributi dati da vari sistemi cerebrali alle manifestazioni di paura eccessiva nell'uomo. Non ci sembra lontano il momento in cui si potranno applicare terapie su misura per normalizzare le specifiche vie nervose che funzionano in modo difettoso in un bambino e risparmiargli cosi sofferenze
nella vita adulta.

Bibliografia per approfondire

CURIO EBERHARD, The Ethology of predation, Springer-Verlag,1976
KAGAN JEROME, Stress and Coping in Early Development in Stress, Coping, and Development in Children a cura di N. Garmezy e M. Rutter, McGraw-Hill,1983