La biochimica delle emozioni - prima parte
Nuova Biologia
Nuova Biologia
)
Il pionieristico studio dei neuropeptidi e dei loro recettori, compiuto dalla dottoressa Pert, mostra come le emozioni si sviluppano nel corpo e come sia impossibile una netta distinzione tra cervello e corpo
Candace Pert - 25/11/2019
Nel mio intervento esporrò una serie di nuove e affascinanti scoperte sulle sostanze chimiche del corpo chiamate neuropeptidi. Basandomi su queste scoperte, avanzerò l’idea che i neuropeptidi e i loro recettori formino una rete d’informazioni all’interno del corpo. Forse sembra un’ipotesi senza importanza, ma in realtà è gravida di conseguenze. Io credo che i neuropeptidi e i loro recettori rappresentino una chiave per comprendere in che modo la mente e il corpo siano interconnessi e come le emozioni si possano manifestare in tutto il corpo. In realtà, più si approfondiscono le nostre conoscenze sui neuropeptidi, più diventa difficile pensare al corpo e alla mente in termini tradizionali. È sempre più appropriato parlare di una sola entità integrata, un corpo-mente.
Parlerò soprattutto di scoperte di laboratorio, di dati rigorosamente scientifici. Ma è importante ricordare che lo studio scientifico della psicologia si basa tradizionalmente sull’apprendimento e la cognizione animali. Ciò vuol dire che se date un’occhiata all’indice dei testi classici di psicologia, non troverete molto spesso termini come consapevolezza, mente o emozioni. Questi argomenti non fanno parte della tradizionale psicologia sperimentale, la quale studia soprattutto il comportamento, perché esso può essere visto e misurato.
La specificità dei siti recettori
C’è un settore della psicologia in cui la mente – almeno la consapevolezza – viene studiata oggettivamente da almeno venti anni. È la psicofarmacologia, nell’ambito della quale i ricercatori hanno sviluppato metodi molto rigorosi per misurare gli effetti dei farmaci e degli stati alterati di consapevolezza.
Le ricerche in questo campo sono partite dall’assunto che nessun farmaco può avere effetto se non è fissato, cioè se in qualche modo non si attacca al cervello. Quindi, all’inizio i ricercatori hanno immaginato ipotetici tessuti costituenti ai quali un farmaco potrebbe legarsi – più o meno come una chiave entra in una serratura – e li hanno chiamati recettori. Così, l’idea di specifici recettori cerebrali per i farmaci divenne una teoria centrale della farmacologia. Si tratta di un’idea vecchissima.
In anni recenti un passo avanti fondamentale è stato la scoperta di tecniche per legare i farmaci a questi recettori e per studiare sia la loro distribuzione nel cervello sia la loro concreta struttura molecolare.
Cominciai a lavorare in questo campo nel laboratorio di Solomon Snyder alla Johns Hopkins Univesity, dove concentrammo l’attenzione sull’oppio, una droga che come è noto altera la consapevolezza ed è usata in Medicina per alleviare il dolore. Ho lavorato duramente, con molti insuccessi iniziali, al fine di creare un metodo per misurare la materia cerebrale con cui l’oppio interagisce producendo i suoi effetti. Per semplificare un discorso lungo e complicato, dirò che abbiamo usato delle sostanze radioattive grazie alle quali siamo riusciti a identificare l’elemento recettore dell’oppio nel cervello. Potete immaginare, quindi, una molecola di oppio che si attacca a un recettore, e da questo piccolo legame vedete svilupparsi dei grandi cambiamenti. In seguito si scoprì che l’intera classe di farmaci cui appartiene l’oppio – che sono chiamati oppiacei e che includono, oltre all’oppio, morfina, codeina ed eroina – si fissa allo stesso recettore. Poi scoprimmo che i recettori erano diffusi ovunque, non solo in tutto il cervello.
Dopo aver scoperto il recettore per gli oppiacei esterni, il nostro pensiero si spinse un passo oltre. Se il cervello e le altre parti del corpo hanno un recettore per qualcosa che viene assunto dall’esterno, sembra lecito supporre che anche all’interno del corpo esista qualcosa che si fissi al recettore. Altrimenti, perché esisterebbe il recettore?
Questa intuizione portò all’identificazione di una delle forme di oppiaceo presente all’interno del cervello, una sostanza chimica chiamata beta endorfina. La beta endorfina è sintetizzata nelle cellule nervose del cervello e consiste di peptidi, quindi è un neuropeptide. Inoltre, i peptidi si sviluppano direttamente dal DNA, che immagazzina le informazioni per creare il nostro cervello e il corpo.
Se immaginate una comune cellula nervosa, potete visualizzare il meccanismo generale. Al centro (come in ogni cellula) c’è il DNA, e una “stampa” diretta del DNA porta alla produzione di un neuropeptide, che a quel punto attraversa gli assoni della cellula nervosa per venire immagazzinato nelle piccole sfere poste all’estremità, in attesa di particolari eventi elettro-fisici che lo libereranno. Il DNA produce anche i recettori, che sono composti della stessa sostanza dei peptidi, ma sono molto più grandi. Ciò che va aggiunto a questo quadro è il fatto che sono stati identificati da cinquanta a sessanta neuropeptidi, ognuno dei quali specifico come il neuropeptide beta endorfina. Siamo di fronte dunque a un sistema enormemente complesso.
Fino a tempi recenti si pensava che le informazioni del sistema nervoso fossero distribuite nello spazio tra due cellule nervose, chiamato sinapsi. Ciò significava che la vicinanza delle cellule nervose determinava ciò che poteva essere comunicato.
Ma ora sappiamo che la maggior parte delle informazioni provenienti dal cervello non dipende direttamente dalla sovrapposizione fisica delle cellule nervose, ma dalla specificità dei recettori. Quello che veniva ritenuto un sistema lineare altamente rigido sembra invece dotato di schemi di distribuzione molto più complessi.
Dunque, quando una cellula secerne i peptidi oppiacei, questi possono agire a “chilometri” di distanza sulle altre cellule nervose. Lo stesso vale per tutti i neuropeptidi. In qualsiasi momento, molti neuropeptidi possono scorrere all’interno del corpo, e ciò che li rende capaci di fissarsi al giusto recettore è, lo ripetiamo, la specificità di quest’ultimo. Quindi, i recettori sono il meccanismo che regola lo scambio di informazioni nel corpo.
La biochimica delle emozioni
Dove ci porta tutto ciò? A un concetto affascinante: i recettori dei neuropeptidi sono in realtà la chiave per capire la biochimica delle emozioni. Negli ultimi anni i ricercatori del mio laboratorio hanno formalizzato questa idea in molti documenti teorici, e ora farò una sintesi delle prove a sostegno di questa tesi.
Devo dire che alcuni scienziati potrebbero essere inorriditi da questa idea. In altre parole, essa non fa parte delle conoscenze acquisite. Di fatto, venendo da una tradizione in cui i libri di testo non contengono nemmeno la parola emozioni nell’indice, non è senza trepidazione che abbiamo osato cominciare a parlare del substrato biochimico delle emozioni.
Comincerò facendo notare un fatto su cui i neuroscienziati si sono dichiarati d’accordo per molti anni: le emozioni sono mediate dal sistema limbico del cervello. Il sistema limbico include l’ipotalamo (il quale controlla i meccanismi omeostatici del corpo e talvolta viene chiamato il “cervello” del cervello), la ghiandola pituitaria (che regola gli ormoni del corpo) e l’amigdala. Noi parleremo soprattutto dell’ipotalamo e dell’amigdala.
Gli esperimenti che dimostrano il legame tra le emozioni e il sistema limbico vennero fatti per la prima volta da Wilder Penfield e altri neurologi che lavoravano su individui consci e svegli. I neurologi scoprirono che usando elettrodi per stimolare la corteccia sopra l’amigdala si poteva suscitare un’ampia gamma di emozioni: rabbia, dolore, piacere associati ad antichi ricordi, con tutte le corrispondenti manifestazioni somatiche. Il sistema limbico venne identificato per la prima volta, quindi, grazie a esperimenti psicologici.
Ebbene, quando abbiamo cominciato a individuare l’ubicazione dei recettori dell’oppio nel cervello abbiamo scoperto che il sistema limbico ne era ricco (in seguito avremmo scoperto che ciò valeva anche per altri recettori). L’amigdala e l’ipotalamo, entrambi tradizionalmente considerati i componenti principali del sistema limbico, sono in realtà pieni di recettori oppiacei: essi ne contengono quaranta volte di più delle altre aree del cervello.
Questi “punti caldi” corrispondono a nuclei o gruppi cellulari molto specifici che psicologi e fisiologi hanno identificato come mediatori di processi quali il comportamento sessuale, l’appetito e l’equilibrio dell’acqua nel corpo. Il punto importante è che la nostra mappa dei recettori ha confermato ed espanso in modo significativo gli esperimenti psicologici che definivano il sistema limbico.
Ora vorrei parlare di altri neuropeptidi. Ho già detto che oggi vengono considerate neuropeptidi da cinquanta a sessanta sostanze. Da dove vengono? Molte di loro sono analoghi naturali delle droghe psicoattive. Ma un’altra fonte importante – davvero inaspettata – sono gli ormoni. Storicamente, si è sempre pensato che gli ormoni fossero sintetizzati dalle ghiandole, non dalle cellule nervose. Un ormone, presumibilmente, era immagazzinato in un punto del corpo, poi viaggiava verso i suoi recettori in altre parti del corpo. L’ormone fondamentale è l’insulina, che è secreta dal pancreas. Ma ora si è scoperto che l’insulina non è soltanto un ormone. Di fatto, l’insulina è un neuropeptide, sintetizzato e immagazzinato nel cervello, e nel cervello vi sono recettori dell’insulina. Facendo la “mappa” delle posizioni dell’insulina, troviamo di nuovo punti caldi nell’amigdala e nell’ipotalamo. In breve, è diventato sempre più chiaro che il sistema limbico, sede delle emozioni nel cervello, è anche il punto focale dei recettori per i neuropeptidi.
Un altro punto critico. Studiando la distribuzione di questi recettori, abbiamo scoperto che il sistema limbico non è solo nel proencefalo, la classica ubicazione dell’amigdala e dell’ipotalamo. Sembra che nel corpo ci siano altri punti che contengono recettori per molti diversi neuropeptidi, punti nei quali avviene un’intensa attività chimica e che abbiamo chiamato punti nodali. Dal punto di vista anatomico, essi sono localizzati in luoghi in cui avviene una grande modulazione delle emozioni.
Un punto nodale è il corno dorsale della spina dorsale, che è il punto da cui entrano le informazioni sensoriali. Questa è la prima sinapsi nel cervello dove vengono elaborate le informazioni sensoriali. Abbiamo scoperto che, praticamente, per tutti i sensi di cui conosciamo l’area di ingresso, quest’ultima è sempre un punto nodale di recettori di neuropeptidi. Credo che queste scoperte siano importantissime per capire e apprezzare ciò che le emozioni sono e possono fare. Considerate la sostanza chimica angiotensina, un altro classico ormone che è anche un peptide e che ora è considerato un neuropeptide. Quando facciamo la mappa dei recettori dell’angiotensina nel cervello, ci imbattiamo nuovamente in punti caldi nell’amigdala. Da molto tempo si sa che l’angiotensina controlla la sete: infatti, impiantando un tubicino nell’area del cervello di un topo ricca di recettori di angiotensina e versandovi un po’ di quest’ultima, entro dieci secondi il topo comincerà a bere, anche se è totalmente sazio di acqua. Quindi, dal punto di vista chimico, l’angiotensina crea uno stato alterato di consapevolezza, uno stato che fa dire agli animali (e agli uomini): “Voglio acqua”. In altre parole, i neuropeptidi ci portano in uno stato di consapevolezza e in stati alterati di quest’ultimo.
Ugualmente importante è il fatto che i recettori dei neuropeptidi non sono soltanto nel cervello, ma anche nel corpo. Abbiamo dimostrato dal punto di vista biochimico che nei reni vi sono recettori dell’angiotensina uguali a quelli del cervello, e che i recettori situati nei reni conservano l’acqua in modi non ancora ben compresi. Il punto è che il rilascio del neuropeptide angiotensina porta sia a bere sia a conservare acqua nel corpo. Questo è un esempio di come un neuropeptide – che forse corrisponde a uno stato d’animo – può integrare ciò che avviene nel corpo con ciò che avviene nel cervello (un ulteriore, importante punto che qui mi limito ad accennare è che l’integrazione generale del comportamento sembra concepita per facilitare la sopravvivenza).
Il mio ragionamento fondamentale è che i neuropeptidi forniscono la base fisiologica delle emozioni. Come io e i miei colleghi abbiamo scritto in un articolo sul Journal of Immunology: “La singolare distribuzione dei recettori dei neuropeptidi nelle aree del cervello che regolano l’umore, così come il loro ruolo nel mediare la comunicazione in tutto l’organismo, fa dei neuropeptidi i primi candidati alla mediazione biochimica delle emozioni. Potrebbe anche essere che i neuropeptidi influenzano il processo delle informazioni solo quando occupano i recettori nei punti nodali del cervello e del corpo. Se è così, ogni neuropeptide può evocare un solo «tono», equivalente a uno stato di animo”.
All’inizio del mio lavoro, pensavo realisticamente che le emozioni erano nella testa o nel cervello. Ora direi che esse sono anche nel corpo. Si esprimono nel corpo e fanno parte del corpo. Non riesco più a fare una netta distinzione tra il cervello e il corpo.
Continua la lettura...
