Conoscere il cervello: il sistema di ricompensa

Il sistema di ricompensa è caratterizzato da un insieme di strutture cerebrali che sembrano regolare i comportamenti di motivazione e dipendenza.

Il termine sistema di ricompensa si riferisce ad un gruppo di strutture che vengono attivate stimolando o rinforzando alcuni stimoli.

Quando esposto ad uno stimolo gratificante, il cervello risponde aumentando il rilascio del neurotrasmettitore della dopamina e quindi le strutture associate al sistema di ricompensa si trovano lungo le principali vie della dopamina nel cervello.

Si ritiene che il percorso mesolimbico della dopamina svolga un ruolo primario nel sistema di ricompensa.

Collega l'area tegmentale ventrale, una delle principali aree di produzione di dopamina nel cervello con il nucleo accumbens, un'area che si trova nello striato ventrale fortemente associata alla motivazione e alla ricompensa (per approfondire l'argomento sul nucleo accumbens clicca qui).

Un'altra importante via della dopamina, la via mesocorticale, viaggia dall'area tegmentale ventrale alla corteccia cerebrale ed è anche considerata parte del sistema di ricompensa.

Quindi, il sistema di ricompensa è generalmente costituito dalle principali vie della dopamina nel cervello, in particolare la via mesolimbica, e da strutture come l'area tegmentale ventrale ed il nucleo accumbens, che sono collegate da queste vie dopaminergiche.

Negli anni '50, James Olds e Peter Milner impiantarono elettrodi nel cervello dei ratti e permisero agli animali di premere una leva per ricevere una leggera esplosione di stimoli elettrici al loro cervello.

Olds e Milner scoprirono che c'erano alcune aree del cervello che spingevano i ratti a premere ripetutamente la leva per ricevere la stimolazione.

Hanno scoperto una regione nota come area del setto, che si trova appena sotto la parte anteriore del corpo calloso, come un'area molto sensibile alla stimolazione.

Uno dei ratti del loro esperimento premette la leva 7500 volte in 12 ore per ricevere quel tipo di stimolazione elettrica.

Gli esperimenti di Olds e Milner erano significativi perchè sembravano verificare l'esistenza di strutture cerebrali dedicate alla mediazione di esperienze gratificanti.

Questo era supportato dal comportamento dei ratti. Se i ratti premevano ripetutamente la leva per ricevere stimolazioni in queste aree, suggeriva che stavano godendo di quell'esperienza.

Successivi studi hanno tentato di mappare più accuratamente queste “aree di ricompensa” e si è scoperto che quelle più sensibili si trovano lungo il fascio mediale del proencefalo.

Il fascio mediale del proencefalo è una vasta collezione di fibre nervose che viaggiano tra l'area tegmentale ventrale e l'ipotalamo laterale, strutturando molte altre connessioni lungo il percorso.

Alcune aree del fascio mediale del proencefalo sono risultate così sensibili che i ratti manifestavano le stesse stimolazioni quando vi erano situazioni inerenti il cibo ed il sesso.

Alla fine è stato riconosciuto che i neuroni dopaminergici si attivano durante questo tipo di stimolazione cerebrale di ricompensa, ed i ricercatori hanno scoperto che potrebbero indurre i ratti a smettere di premere la leva somministrando un antagonista della dopamina, ossia un farmaco che blocca gli effetti dopaminergici.

In altre parole, senza l'attività della dopamina i ratti erano meno propensi a ricercare rinforzi di stimolazione cerebrale, smettendo così di premere la leva.

Altre prove, come la scoperta che gli antagonisti della dopamina sembravano ridurre le qualità gratificanti dei farmaci come le anfetamine, hanno ulteriormente sostenuto l'importanza del ruolo della dopamina nella ricompensa.

Sulla base degli esperimenti di stimolazione cerebrale e dell'importanza sempre più riconosciuta della dopamina nella ricompensa, l'attenzione ha iniziato a rivolgersi ad importanti percorsi dopaminergici come fondamentali nella mediazione di esperienze gratificanti.

Il fascio mediale del proencefalo collega l'area tegmentale ventrale ricca di dopamina con il nucleo accumbens ed è considerato parte della via mesolimbica della dopamina.

Alla fine è stato riconosciuto che, quando usiamo un farmaco o una sostanza che crea dipendenza o sperimentiamo qualcosa di gratificante, si attivano i neuroni dopaminergici dell'area tegmentale ventrale.

Questi neuroni proiettano al nucleo accumbens attraverso la via mesolibica della dopamina e la loro attivazione causa un aumento dei livelli di dopamina nel nucleo accumbens.

Inoltre, interrompere questo percorso nei roditori che erano diventanti dipendenti dalla pressione di una leva per la stimolazione cerebrale o una ricompensa da sostanza, li ha indotti a smettere di premere la leva, suggerendo che queste aree sono cruciali per il verificarsi di comportamenti di dipendenza.

Poiché il percorso mesolimbico della dopamina viene attivato ogni volta che utilizziamo un farmaco che crea dipendenza, esso è diventato la via principale del sistema di ricompensa.

Tuttavia, le proiezioni dopaminergiche dell'area tegmentale ventrale viaggiano anche verso la corteccia frontale; essi comprendono la via della dopamina mesocorticale.

Si ritiene inoltre che queste fibre siano coinvolte nella ricompensa e nella motivazione, sebbene il loro contributo alle esperienze gratificanti sia meno chiaro di quello della via mesolimbica.

È importante notare che sin dalle prime ricerche sul sistema di ricompensa, la prospettiva sul ruolo della dopamina nella ricompensa è leggermente cambiata.

Un tempo la dopamina era considerata il neurotrasmettitore responsabile del provocare l'esperienza del piacere, ma ora si pensa che sia coinvolta con aspetti di ricompensa diversi dall'esperienza diretta del godimento.

Mentre i dettagli sono ancora in fase di elaborazione, alcuni hanno suggerito che la dopamina è coinvolta nella codifica delle memorie relative ad una ricompensa - ad esempio, come ottenerla, dove è stata ottenuta – e ad attribuire importanza agli stimoli ambientali associati alla ricompensa.

Mentre il sistema di ricompensa è implicato in comportamenti piacevoli e potenzialmente dipendenti, i substrati del piacere non sono limitati alle strutture sopra menzionate e la dopamina non è l'unico neurotrasmettitore coinvolto.

Il sistema di ricompensa si riferisce pertanto ad un gruppo di strutture che sembrano essere frequentemente coinvolte nella mediazione di esperienze gratificanti, me l'effettiva rete dedicata a creare i sentimenti che associamo a queste esperienze è probabilmente più complessa.

 

A cura della Dottoressa Giorgia Lauro