Attenzione, stiamo parlando di studi sugli animali. Ma non ci sono dubbi che spiegare come mai alcuni soggetti sono maggiormente pronti a rispondere alle sfide improvvise ed altri impiegano più tempo ed hanno maggiori difficoltà rappresenti una vera e propria “chichane” scientifica, per chi si occupa di comportamento. Ebbene, proprio su questo fronte da Nature Communications arriva una chiave di lettura di grande interesse. Una ricerca su animali da esperimento mostra infatti che in presenza di un inaspettato mutamento di situazioni, il loro cervello ha rilasciato più acetilcolina, aiutandoli a cambiare strategia invece di ripetere vecchi comportamenti.
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Le situazioni in cui la capacità d’adattamento guida verso la “vittoria” sono molteplici. Che si tratti di affrontare un colloquio di lavoro, incontrare qualcuno per la prima volta o rispondere a una sfida inaspettata, il successo può legarsi proprio alla capacità di adattare il proprio comportamento.
Lo studio, condotto dagli esperti dell’Okinawa Institute of Science and Technology (OIST), in qualche modo spiega come il cervello trova la via nuova. Tutto avverrebbe grazie ad un meccanismo cerebrale chiave che aiuta gli animali ad adattarsi quando le circostanze cambiano improvvisamente. I risultati, peraltro, potrebbero non limitarsi solamente ad impattare in ambito professionale ma anche a favorire nuovi approcci per quelle condizioni patologiche legate alla difficoltà a cambiare abitudini, tra cui la dipendenza, il disturbo ossessivo-compulsivo e il morbo di Parkinson.
I meccanismi cerebrali alla base del cambiamento comportamentale sono rimasti a lungo elusivi, perché adattarsi a una determinata situazione è un processo neurologicamente molto complesso. I ricercatori sottolineano che la flessibilità comportamentale coinvolge una rete molto più ampia di un singolo neurotrasmettitore o tipo di cellula cerebrale. Diverse regioni cerebrali e sistemi di segnalazione chimica lavorano insieme per aiutare animali e umani ad adattarsi alle situazioni mutevoli. Oltre a far progredire le neuroscienze di base, la ricerca potrebbe in futuro contribuire a migliori trattamenti per i disturbi neurologici e psichiatrici.
“I livelli di acetilcolina sono spesso alterati nei trattamenti per disturbi neuropsichiatrici come il morbo di Parkinson o la schizofrenia, quindi comprendere la funzione di questo neurotrasmettitore è essenziale per il trattamento di molti disturbi neuropsichiatrici. In particolare, in condizioni come la dipendenza e il disturbo ossessivo-compulsivo, riscontriamo difficoltà nell’interrompere le abitudini e nel modificare il comportamento. Pertanto, comprendere i meccanismi della flessibilità comportamentale potrebbe un giorno aiutarci a sviluppare trattamenti migliori”
segnala uno degli autori dello studio, Jeffery Wickens.
Il ruolo dell’acetilcolina
Esistono specifici neuroni cerebrali detti colinergici, che rilasciano un neurotrasmettitore chiamato acetilcolina. Si sa da tempo che questi entrano in gioco nell’adattamento dei soggetti ai comportamenti. Lo studio va oltre: permette di osservare il rilascio del neurotrasmettitore in tempo reale e approfondire i meccanismi fondamentali alla base della flessibilità comportamentale.
I ricercatori hanno prima addestrato dei topi a orientarsi in un labirinto virtuale. Gli animali hanno imparato quale percorso avrebbe portato a una ricompensa e hanno gradualmente sviluppato una strategia affidabile per raggiungerla. Poi le regole sono cambiate ed è mutato il percorso di ricompensa. Di colpo gli animali non hanno avuto quanto si aspettavano. Utilizzando la microscopia a due fotoni, i ricercatori hanno monitorato l’attività cerebrale degli animali mentre reagivano a questo risultato sorprendente.
“A livello neurale, abbiamo osservato un aumento significativo del rilascio di acetilcolina in alcune aree del cervello. A livello comportamentale, abbiamo notato che un numero maggiore di topi mostrava il cosiddetto comportamento di ‘cambiamento di strategia in caso di perdita’, modificando le proprie scelte nel labirinto dopo non aver ottenuto una ricompensa”
commenta Gideon Sarpong, primo autore dello studio.
Così cambiano le abitudini
Lo studio mostra anche un altro aspetto quantitativo da non sottovalutare: maggiore era l’aumento di acetilcolina, maggiore era la probabilità che i topi cambiassero le proprie scelte future. Insomma: grazie all’acetilcolina si cambiano le abitudini, in un percorso che conduce alla resilienza.
Per verificare se l’acetilcolina fosse effettivamente responsabile di questa flessibilità comportamentale, il team di studiosi ha ridotto la capacità degli animali di produrre il neurotrasmettitore. L’effetto è stato evidente. I topi hanno mostrato un comportamento di cambio di strategia in caso di perdita molto inferiore, risultando meno propensi a modificare le proprie decisioni dopo un risultato inatteso. I risultati hanno confermato che l’acetilcolina svolge un ruolo essenziale nell’aiutare il cervello ad adattarsi quando le circostanze cambiano.
È interessante notare che non tutti i gruppi di interneuroni colinergici hanno reagito allo stesso modo. Mentre la maggior parte ha rilasciato più acetilcolina, alcuni piccoli gruppi di cellule hanno mostrato scarsi cambiamenti o addirittura una diminuzione dell’attività. Secondo i ricercatori, questo potrebbe contribuire a preservare le informazioni sui comportamenti precedentemente efficaci. Insomma: i topi potrebbero non dimenticare necessariamente il precedente percorso verso la ricompensa, ma conservare queste informazioni nel caso in cui la situazione cambi di nuovo.