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Sorpresa! I neurotrasmettitori serotonina e dopamina – conosciuti per essere coinvolti nei circuiti del piacere e perché le loro alterazioni sono alla base di disturbi mentali (per esempio la depressione) e neurologici (come il morbo di Parkinson) – servono anche a prendere decisioni. Lo hanno scoperto inaspettatamente i ricercatori della Wake Forest School of Medicine e della Virginia Tech, che per la prima volta sono riusciti a misurare come cambiano i livelli dei due neurotrasmettitori nel cervello umano. Secondo gli autori la ricerca, descritta su Neuron, è un punto di svolta per capire meglio il nostro cervello e l’effetto di farmaci di uso comune che agiscono su serotonina e dopamina.

Dentro il cervello

Per misurare come cambiano nel tempo i livelli di serotonina e dopamina nel cervello, i ricercatori hanno utilizzato dei nuovi microelettrodi in fibra di carbonio impiantati in profondità (nel nucleo striato) del cervello di 5 persone. Si tratta di pazienti affetti da morbo di Parkinson (2) e da tremore essenziale (3) che avevano già in programma un intervento per l’impianto di elettrodi per la stimolazione cerebrale profonda, un trattamento effettuato per ridurre i disturbi motori delle due condizioni neurologiche.

Durante l’operazione i pazienti erano svegli e giocavano a una specie di videogame ideato apposta per testare le loro funzioni cognitive, in particolare quelle percettive e decisionali: guardando una nuvola di puntini dovevano dire in quale direzione si fossero mossi rispetto a un punto di riferimento e se il senso fosse orario o antiorario. Il test è stato ripetuto 200-300 volte e saltuariamente è stato chiesto alle persone anche se fossero sicure delle loro risposte.

Non solo piacere e movimento

Grazie alla voltammetria ciclica a scansione rapida, una tecnica elettrochimica usata per la prima volta sull’essere umano, gli scienziati sono riusciti a misurare i livelli di serotonina e dopamina con una precisione (in termini di volume e tempistiche) mai raggiunta finora, scoprendo appunto uno schema tipico del processo decisionale.

In particolare sembra che la dopamina aumenti nelle fasi che precedono la scelta, mentre la serotonina diminuisce. Solo quando i livelli si assestano c’è la scelta. Dalle misurazioni è emerso inoltre che quando un paziente era indeciso, incerto, i livelli di serotonina aumentavano (e viceversa). “Questi neurotrasmettitori”, ha confermato Read Montague della Virginia Tech, “agiscono simultaneamente e integrano attività su scale temporali e spaziali molto diverse da quelle previste”.

“Questo studio fa luce sul ruolo che questi neurotrasmettitori svolgono nell’apprendimento, nella plasticità cerebrale e nel modo in cui percepiamo l’ambiente”, ha commentato Kenneth T. Kishida, tra gli autori della ricerca. “Ora abbiamo una visione più dettagliata di come il nostro cervello costruisce ciò che percepiamo, usa quelle percezioni per prendere decisioni e interpretare le conseguenze delle scelte che facciamo. La dopamina e la serotonina sembrano essere fondamentali in tutti questi processi. È importante sottolineare che studi come questo aiuteranno noi e altri scienziati a sviluppare una migliore comprensione di come le droghe o farmaci come gli inibitori della ricaptazione della serotonina (usati per trattare alcuni disturbi mentali, ndr) influenzano la cognizione, il processo decisionale e il loro impatto su condizioni psichiatriche come la depressione”.

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