I percorsi cerebrali dell’attenzione

Il controllo dell’attenzione deriva dalla capacità di ignorare le distrazioni e dalla disciplina per frenare gli impulsi. Queste due abilità, secondo uno studio condotto dai ricercatori del Massachusetts Institute of Technology, sono indipendenti, ma regolate entrambe dai neuroni del locus coeruleus (LC), un nucleo situato nel tronco encefalico. La ricerca è stata pubblicata dalla rivista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Diversi studi precedenti avevano suggerito che i neuroni norarenergici dell’LC giocassero un ruolo nell’attenzione, i ricercatori lo hanno ora dimostrato usando l’optogenetica, per controllare con estrema precisione spaziale e temporale queste cellule nei topi.

Gli scienziati hanno sottoposto i roditori (di cui potevano attivare o inibire i neuroni noradrenergici) a diverse prove per valutare il loro livello di attenzione nel caso in cui i neuroni fossero attivati o inibiti. Una consisteva nell’aspettare sette secondi prima che un lampo di luce di mezzo secondo segnalasse quale di due porticine gli animali avrebbero dovuto colpire con il naso per ottenere una ricompensa di cibo. I topi in cui i neuroni LC erano stimolati hanno svolto correttamente il compito più spesso (capacità di focalizzare l’attenzione) e hanno dato meno risposte premature (controllo degli impulsi) rispetto a quelli non manipolati optogeneticamente (quindi i topi di controllo). Mentre quelli in cui i neuroni LC erano inibiti hanno svolto correttamente il compito meno spesso e dando più risposte premature.

In un secondo esperimento, la luce sulla porticina del cibo durava molto di più (3 secondi), ma era preceduta da un lampo che poteva trovarsi sulla porticina giusta o su quella sbagliata. Ancora una volta, la stimolazione neuronale ha migliorato le prestazioni. Il tempo di reazione in questi topi non cambiava con o senza lampo, perché gli animali erano concentrati sull’obiettivo, mentre quelli con inibizione neuronale reagivano più lentamente quando il lampo pre-segnale si trovava sulla porticina sbagliata e davano risposte corrette se si trovava su quella giusta (tre secondi erano quindi sufficienti per focalizzare l’attenzione, ma gli animali si lasciavano distrarre dal lampo).

Per valutare meglio la capacità di non distrarsi i ricercatori hanno anche aggiunto delle luci costantemente accese nell’attesa, mentre i topi aspettavano il segnale del cibo. In questo caso i topi “inibiti” mostravano un deficit solo in presenza di distrattori.

È quindi chiaro che l’LC controlla in qualche modo le due abilità di cui parlavamo, determinanti per l’attenzione. Gli scienziati hanno voluto verificare, a questo punto, se questi due aspetti (impulsi e distrazione) fossero indipendenti. Per farlo hanno analizzato le connessioni tra LC e due regioni della corteccia pre-frontale: la corteccia pre-frontale dorso-mediale e la corteccia orbitofrontale ventro-laterale.

Hanno scoperto che le prime erano correlate alla capacità di non distrarsi, mentre le seconde a quella di controllare gli impulsi.Una scoperta sorprendente, anche per i ricercatori stessi: dei test preliminari hanno rivelato che la stimolazione del nucleo LC riduce l’ansia nei topi. Gli autori non hanno approfondito, ma secondo Andrea Bari, prima firma dello studio, l’analisi dei benefici della stimolazione di questa regione cerebrale sull’ansia potrebbe essere un interessante campo di ricerca.

Fonte: Proceedings of the National Academy of Sciences

IT-NON-03256-W-11/2022