Come il cervello sceglie i nemici

Phyllis & Pinky (Katrine Storebø)

Gli scienziati della Columbia hanno identificato una regione del cervello che aiuta a dire a un animale quando attaccare un intruso e quando accettarlo nella sua casa. Quest’area cerebrale, chiamata CA2, fa parte dell’ippocampo, una struttura cerebrale più ampia che è nota per essere critica per la nostra memoria di persone, luoghi, cose ed eventi. Il CA2 era già noto per essere specializzato nella memoria sociale, la capacità di ricordare gli incontri con gli altri. Sorprendentemente, i risultati pubblicati su Nature rivelano che una singola regione del cervello può controllare sia la cognizione di ordine superiore, come la memoria sociale, sia un comportamento innato e istintuale come l’aggressione sociale. E poiché la disfunzione CA2 è stata implicata nelle malattie psichiatriche, come la schizofrenia e il disturbo bipolare, questi risultati forniscono ulteriore supporto che la funzione CA2 alterata può contribuire a comportamenti sociali anormali associati a tali malattie. Umani e topi sono creature sociali. Entrambi ci impegniamo in interazioni sociali apprese e innate che a volte promuovono la cooperazione, e altre volte guidano la competizione per compagni, cibo e dominio. Come il cervello media questi impulsi contrastanti è stata una domanda sconcertante. Lo studio sui topi mostra che CA2, costituito da poche migliaia di cellule, agisce come un nesso di comportamenti sociali, consentendo alla memoria di influenzare la decisione di intraprendere un’aggressione sociale. Sebbene si conosca molto delle altre regioni dell’ippocampo, le dimensioni ridotte del CA2, insieme alla sua inaccessibile posizione inserita tra aree più grandi e vicine, rendono difficile lo studio. Ma il team di ricerca ha sviluppato un approccio genetico per accendere o spegnere CA2 e ha scoperto che questa regione è essenziale per la memoria sociale. Come primo passo per determinare se il CA2 possa regolare altri comportamenti sociali, i ricercatori hanno esaminato le regioni del cervello che ricevono informazioni dal CA2. Hanno scoperto che CA2 invia una forte connessione al setto laterale, una regione del cervello che era nota da tempo per svolgere un ruolo importante nel limitare l’aggressività. Infatti, sia gli studi classici che quelli più recenti hanno dimostrato che le lesioni cerebrali al setto laterale in diverse specie, compresi gli esseri umani, promuovono uno stato iper-aggressivo. Gli stretti legami del CA2 con il setto laterale ci hanno indotto a chiederci se abbia anche svolto un ruolo in questo tipo di aggressione. Per scoprirlo, i ricercatori hanno temporaneamente disattivato CA2 in un topo che viveva da solo nella sua gabbia di casa. Hanno quindi introdotto un intruso nella gabbia e osservato il comportamento risultante. Quando il CA2 è stato spento, si è verificata una marcata diminuzione della tendenza dei residenti ad attaccare, rispetto a ciò che si sarebbe verificato normalmente. Questa differenza suggeriva fortemente che CA2 agisce normalmente per guidare un comportamento aggressivo, oltre a regolare la memoria sociale. Ma perché una regione del cervello che controlla la memoria dovrebbe essere utilizzata anche per regolare l’aggressività? Un indizio deriva dal fatto che i topi maschi sviluppano una gerarchia sociale quando sono alloggiati insieme; un maschio alfa dominante si trova in cima a questa gerarchia, seguito da una serie di maschi sempre più sottomessi. Quando un nuovo topo viene introdotto in una colonia, ci sono periodi di scontri tra lo straniero e gli altri topi finché la gerarchia sociale non viene ristabilita. Sembra che, all’inizio di un’interazione sociale – come quando il topo residente incontra un intruso – la CA2 dell’animale forma una memoria sociale, una sorta di etichetta di identità sociale, dell’altro topo. Più avanti nell’interazione tra i due topi, un segnale generato in CA2 viene inviato al setto laterale, che facilita il comportamento aggressivo. Un ormone chiamato vasopressina può anche essere al lavoro. Quando viene rilasciato nel cervello, la vasopressina regola una serie di comportamenti sociali, quindi il team ha chiesto se la vasopressina potrebbe aiutare a determinare se un topo decide di attaccare. Hanno scoperto che la capacità delle cellule CA2 di attivare efficientemente il setto laterale è notevolmente migliorata quando la vasopressina viene rilasciata nel setto laterale. Ricerche precedenti avevano rivelato un legame tra la vasopressina e l’aggressività e CA2 sembra trovarsi al centro di questo effetto. Poiché i livelli di vasopressina sono alterati nelle persone con schizofrenia e autismo, i ricercatori sperano di esplorare ulteriormente se e come tali disturbi siano legati alla disfunzione CA2. Inoltre i ricercatori hanno scoperto che i topi portatori di una mutazione umana collegata alla schizofrenia hanno un CA2 disfunzionale. Ciò ha fornito prove evidenti del fatto che i deficit di memoria sociale, una caratteristica chiave della schizofrenia, possano avere le loro origini in CA2. Le persone con schizofrenia esibiscono una vasta gamma di alterazioni comportamentali, tra cui la memoria sociale compromessa e livelli alterati di aggressività. Potrebbe essere che questo di si abbia in seguito ad una perdita o un cambiamento nell’attività di CA2? E questi deficit potrebbero essere alleviati aumentando artificialmente l’attività di CA2? Questo è qualcosa la ricerca spera di rivelare.

Daniele Corbo

Bibliografia:“A circuit from hippocampal CA2 to lateral septum disinhibits social aggression” by Felix Leroy, Jung Park, Arun Asok, David H. Brann, Torcato Meira, Lara M. Boyle, Eric W. Buss, Eric R. Kandel & Steven A. Siegelbaum in Nature. Published December 5 2018.

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