LA “SCELTA”: La dopamina sceglie le tentazioni.

Prima dell’instaurarsi di una dipendenza c’è uno snodo chiave: la scelta! La scelta di far avvicinare al proprio organismo l’oggetto della futura dipendenza. Questa scelta è al centro del nostro studio perché è influenzata, in certa misura, da una base genetica. Una base!

Per analizzare i meccanismi della scelta è utile parlare di uno studio condotto al Weill Cornell Medical College di New York (studio 1), durato 40 anni.

In questo lavoro sono stati analizzati dei bambini sani in età prescolare, è stato dato loro un dolce e gli è stato detto che se avessero atteso ne avrebbero avuto un altro (esperimento del marshmallow). Si è osservato che alcuni bambini resistevano mostrando la capacità di saper sacrificare un piacere presente per due piaceri futuri mentre altri non resistevano e mangiavano subito il dolce. Ad ogni modo è stato misurato il tempo di attesa dei vari bambini. Questo esperimento si è svolto negli anni ’70.

La lungimiranza degli autori si esplica nel seguire questi bambini fino ad oggi (studio longitudinale) che sono ormai uomini di circa quarant’anni e di sottoporli allo stesso esperimento, seppur con modifiche per quanto concerne la tentazione da sottoporre all’adulto che non è avido di marshmallow quanto il bambino di 4 anni.

Senza entrare nei dettagli dell’esperimento, gli autori hanno osservato gli stessi risultati: la capacità di attesa dei singoli bambini si è mantenuta negli anni. Coloro che impulsivamente sceglievano di mangiare subito il dolce avevano anche da grandi brevi tempi di attesa prima di cedere alla tentazione (individui a bassa attesa). La costanza si è mantenuta anche negli individui che avevano invece lunga capacità di attesa (individui ad alta attesa).

Gli scienziati hanno anche osservato che i bambini che avevano più autocontrollo hanno costruito una vita di successo (secondo i canoni sociali) rispetto agli altri.

Questo esperimento ci indica le differenti capacità di scelta nei diversi individui e la costanza con la crescita. L’impulsivo che non sa resistere al piacere imminente a quattro anni è rimasto in buona misura tale a quarant’anni.

L’esperimento comprende anche una seconda parte in cui hanno analizzato il cervello di questi soggetti adulti con la risonanza magnetica funzionale, che permette di valutare l’attivazione delle varie aree cerebrali durante l’esecuzione di compiti, mentre effettuavano la scelta della prima parte dell’esperimento.

Si è osservata, nei soggetti con bassa attesa, un’elevata attività di un’area specifica del cervello: lo striato ventrale. Mentre si è osservata la minore attività di un’altra area: il giro frontale inferiore destro.

Lo striato ventrale rientra nei circuiti della ricompensa (circuiti coinvolti nel “piacere”, serve a dirigere il comportamento umano verso mete utili alla sopravvivenza dell’individuo e della specie come cibo, acqua e riproduzione) ed è implicato in varie situazioni di dipendenze da sostanze o in disturbi neuropsichiatrici come la sindrome da deficit di attenzione e iperattività. Il giro frontale inferiore destro invece è correlato con la capacità di resistere alle tentazioni.

Quindi l’osservazione del comportamento degli individui ha trovato corrispettivi nelle aree cerebrali: la maggiore attività dello striato ventrale spingeva a scegliere il piacere. In definitiva si può evincere con relativa sicurezza che le loro azioni erano dipendenti dalla maggiore attività di determinate aree del cervello. Non erano pienamente liberi di scegliere, almeno non secondo la nostra visione tradizionale di scelta, perché le aree cerebrali dei soggetti a bassa attesa, rispetto a quelli ad alta attesa, rispondevano in maniera e intensità diversa agli stessi stimoli. Questa differente attività cerebrale conduceva a un comportamento diverso: attesa o non attesa.

Con queste evidenze sperimentali siamo passati da una visione più superficiale cioè dalla mera osservazione del comportamento (come risposta a uno stimolo accattivante) a una visione più profonda cioè l’osservazione dell’attività cerebrale. Ora faremo un salto ancora più profondo nei network neuronali, specificatamente nell’attività sinaptica dello striato ventrale.

Dal punto di vista generale, nelle aree cerebrali è presente un’architettonica cellulare molto complessa costituita dai neuroni (e non solo), che sono delle cellule con prolungamenti che formano delle reti con multiple connessioni tra di loro e si scambiano messaggi. Il punto di contatto tra un neurone e un altro è chiamato sinapsi. In realtà la sinapsi è una regione dove due neuroni si avvicinano ma non si toccano, tra loro resta una fessura definita fessura sinaptica. Uno di questi due neuroni è definito pre-sinaptico ed è quello che rilascia una molecola chiamata neurotrasmettitore. Il neurotrasmettitore agisce sul secondo neurone, definito post-sinaptico, legandosi a specifici recettori presenti sulla sua superficie. Una volta legato al recettore innesca specifici processi nella cellula post-sinaptica. In questo esempio esplicativo abbiamo puntato l’attenzione su due neuroni, però nelle aree cerebrali sono presenti milioni di neuroni collegati tra di loro da singole sinapsi. L’attività di un’area cerebrale dipende dallo scambio di segnali di tutti questi neuroni interconnessi.

Il punto chiave quindi dell’attività neuronale è la sinapsi. Abbiamo detto che il neurone pre-sinaptico rilascia il neurotrasmettitore che agisce sul neurone post-sinaptico. Tuttavia questo segnale non deve essere continuo ma a un certo punto deve spegnersi. Un modo per spegnerlo è ripulire la fessura sinaptica dalla presenza del neurotrasmettitore e ciò può avvenire tramite la ricaptazione; ovvero sono presenti delle proteine, nella membrana del neurone che ha rilasciato il neurotrasmettitore, che permettono di trasportare quest’ultimo nuovamente nella cellula che l’ha rilasciato. In questo modo il segnale si spegne per mancanza di neurotrasmettitore nella fessura sinaptica.

Il neurotrasmettitore che analizzeremo è la dopamina e in particolare punteremo l’attenzione sul trasportatore che la ricapta definito DAT, coinvolto quindi nel regolare la quantità di neurotrasmettitore presente nella fessura.

Il trasportatore DAT è codificato da un gene che si trova sul cromosoma 5, questo gene ha delle sequenze caratteristiche ovvero come ogni gene presenta due estremità definite 3’ e 5’, ma esso presenta all’estremità 3’ una sequenza specifica ripetuta varie volte (40bp ripetute in tandem: Variable Number Tandem Repeat).

In uno studio svolto alcuni anni fa alla Harvard Medical School di Boston (studio 2), utilizzando un vettore virale che trasferisce il gene nei tessuti di scimmia,  i ricercatori hanno osservato che 10 ripetizioni di quella sequenza al 3’ (10R) portavano ad una minore espressione di quel gene mentre 9 ripetizioni (9R) portavano ad una maggiore espressione del gene. Altre ricerche svolte all’Academic Medical Center dell’università di Amsterdam (studio 3) su individui sani hanno ulteriormente confermato questa tesi e hanno aggiunto altre due caratteristiche (SNPs: polimorfismi di singoli nucleotidi) all’estremità 5’ del gene che possono aumentarne l’espressione (uno specifico aplotipo rs2652511-rs2937639-VNTR: T-A-9R).

L’espressione genica poi si riflette sulla sintesi della proteina codificata da quel gene, nel nostro caso il trasportatore della dopamina DAT, poiché maggiore è l’espressione del gene maggiore è la sintesi della proteina, e viceversa.

Considerando queste componenti genetiche un’ulteriore ricerca dell’University of Würzburg in Germania (studio 4) ha affermato che la presenza in omozigosi del gene 10R è stata associata a una maggiore attività dello striato ventrale con correlazione positiva con la sensibilità alla ricompensa. Questo può essere spiegato considerando il metabolismo sinaptico di cui abbiamo parlato in precedenza poiché la presenza del gene 10R, essendo correlato a una minore espressione genica, porta a una minore sintesi della proteina. La proteina in questione è il trasportatore DAT della dopamina che serve a ricaptarla dalla fessura sinaptica quindi meno espressione genica, meno trasportatore e più dopamina nella fessura. La persistenza del neurotrasmettitore porta a una persistenza di segnale e una maggiore attività neuronale in quella regione. Ecco spiegata la maggiore attività nello striato ventrale. Inoltre, a lungo termine, questa situazione può incidere sul fenomeno della plasticità sinaptica cioè sulla formazione di nuove sinapsi e sul disfacimento di altre.

Quindi dal primo lavoro di ricerca, in cui si avevano individui sani a bassa attesa con aumentata attività dello striato ventrale, siamo giunti a un altro studio con individui sani che presentavano anch’essi elevata attività dello striato ventrale ma associata ad uno specifico genotipo (10R). Bisogna precisare, a scanso di equivoci, che i due studi sono indipendenti (non è stata effettuata alcuna indagine genica sugli individui a bassa attesa dello studio longitudinale) ma hanno un fattore in comune: l’iperattività dello striato ventrale correlata con la scelta di una ricompensa.

In altre parole:

-ricerca 1: gli individui a bassa attesa avevano iperattività dello striato ventrale.

-ricerca 2 e 3: il genotipo 10R di DAT porta a iperattività dello striato ventrale.

-ricerca 4: il genotipo 10R di DAT ha correlazione positiva con la sensibilità alla ricompensa.

Le attività cerebrali sono state tutte valutate durante l’esecuzione di un compito con una ricompensa, con un piacere.

Le considerazioni fatte finora sono tutte riferite a individui sani ma il sistema della ricompensa, comprendente lo striato ventrale e altre aree cerebrali, è strettamente associato alle dipendenze poiché cocaina, amfetamina, morfina, alcool, cannabinoidi (marijuana) e nicotina aumentano tutte la quantità di dopamina nella fessura sinaptica, e quindi attivano la trasmissione dopaminergica in questo sistema. In particolare la cocaina inibisce il trasportatore DAT.

Da tutto ciò che abbiamo analizzato, possiamo tornare al punto di partenza: la scelta. La scelta di assumere determinati atteggiamenti (come cedere alle tentazioni o meno) non è una scelta uguale per tutti, non si misura allo stesso modo per tutti perché l’organismo di ognuno avverte una stimolazione in maniera differente anche in base alla sua genetica, e  con questa percezione guida il comportamento. Una stessa stimolazione induce effetti diversi su diversi organismi. Il concetto di scelta in questo modo assume una valenza del tutto soggettiva, la visione classica di questo concetto cade e si mette in discussione l’essenza stessa del libero arbitrio arrivando fino ad affermare che in alcuni casi la scelta può non essere una scelta.

WALTER

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