Cosa succede nel cervello durante lo stress

Nei momenti di stress acuto, ad esempio in una situazione di pericolo di vita nel traffico stradale, il nostro cervello deve reagire alla velocità della luce. Concentra la sua attenzione sugli stimoli ambientali più importanti per prendere decisioni vitali in una frazione di secondo. Per raggiungere questo obiettivo, le diverse aree del cervello devono comunicare tra loro in modo ottimale e formare le cosiddette reti funzionali.

In precedenza non era chiaro come il cervello controllasse questi processi così rapidi. Esperimenti nell'uomo hanno indicato il coinvolgimento del neurotrasmettitore noradrenalina, che viene rilasciato principalmente nel cervello durante lo stress. Tuttavia, non è possibile indagare in dettaglio su questo aspetto nell'uomo.

Stimolare il locus coeruleus

Due gruppi di ricerca dell'ETH di Zurigo, quelli di Johannes Bohacek e Nicole Wenderoth, hanno unito le forze per risolvere questo difficile rompicapo. In esperimenti su animali, i ricercatori sono riusciti per la prima volta a dimostrare che il solo rilascio di noradrenalina è sufficiente a collegare molto rapidamente diverse aree del cervello. Per verificare ciò, gli scienziati hanno utilizzato i più recenti trucchi genetici per stimolare un minuscolo centro nel cervello dei topi, il Locus Coeruleus. Questo centro fornisce noradrenalina a tutto il cervello.

Durante questa attivazione della Locus Coeruleus I ricercatori dell'ETH hanno registrato in tempo reale l'attività cerebrale degli animali anestetizzati utilizzando un tomografo a risonanza magnetica (MRT).

I risultati hanno stupito gli scienziati: le reti nel cervello dei topi in cui è stato attivato selettivamente il rilascio di noradrenalina erano molto simili a quelle degli esseri umani esposti a stimoli di stress acuto. Le reti che elaborano gli stimoli sensoriali di attenzione, come i centri visivi e uditivi del cervello, erano più fortemente attivate. Anche la rete intorno all'amigdala, associata all'ansia, era fortemente attivata.

Un effetto incredibilmente forte

Valerio Zerbi, primo autore dello studio pubblicato ed esperto di tecniche di imaging nei topi, è rimasto stupito: "Non riuscivo a credere che si verificassero effetti così forti". I ricercatori sono stati anche in grado di dimostrare che le aree del cervello che reagiscono in modo particolarmente forte al rilascio di noradrenalina in condizioni di stress hanno anche un alto numero di recettori corrispondenti per riconoscere la noradrenalina.

"Nel complesso, questi risultati dimostrano che le moderne tecniche di imaging nei modelli animali possono rivelare connessioni che ci permettono di comprendere le funzioni cerebrali fondamentali negli esseri umani", afferma Bohacek. I ricercatori sperano di poter applicare analisi simili in clinica per diagnosticare l'iperattività patologica del sistema della noradrenalina, che è associata ai disturbi d'ansia e di panico.