I ricercatori hanno scoperto che i ratti creano mappe neurologiche di luoghi da evitare dopo aver sperimentato una minaccia e pensano a queste posizioni quando mostrano comportamenti correlati alla preoccupazione. Queste scoperte, che A. David Redish dell’Università del Minnesota, USA, e colleghi hanno presentato sulla rivista open-access PLOS Biology il 14 gennaio , potrebbero fornire informazioni sulla neuroscienza di condizioni psicologiche comuni come l’ansia.
Esistono molte teorie sul perché le persone provano ansia. Una è che l’ansia sia associata a un fenomeno psicologico chiamato “conflitto di avvicinamento-evitamento”, in cui un individuo desidera qualcosa ma lo soppesa rispetto a un risultato negativo associato .
Per esaminare le basi neurologiche di questo fenomeno, i ricercatori hanno studiato i ratti che percorrevano un percorso a forma di L. I ratti entravano da un’estremità, con il cibo disponibile all’estremità opposta del percorso, ma parzialmente nascosto dietro l’angolo c’era un robot con artigli sulla parte anteriore e una coda simile a un pungiglione, che ricordava un po’ un incrocio tra uno scarabeo tenaglia e uno scorpione.
Quando i ratti si avvicinavano al cibo, il robot a volte si lanciava in avanti, digrignava gli artigli e agitava la coda per simulare un attacco. Dopo questi attacchi, i ratti iniziavano a mettere in atto comportamenti di evitamento, come esitare o scappare verso la salvezza , che i ricercatori propongono siano associati alla preoccupazione per il robot.
Ad alcuni ratti dell’esperimento sono state impiantate delle sonde per monitorare l’ippocampo, parte del cervello che si pensa sia coinvolta nell’apprendimento e nella memoria. I ricercatori si sono concentrati specificamente sull’attività dei neuroni chiamati “cellule di luogo”, che si attivano quando un animale visita una posizione specifica. Esaminando attentamente la loro attività, i ricercatori hanno potuto mappare quali cellule di luogo erano associate alla posizione del cibo o del robot.
Quando i ratti esitavano nell’avvicinarsi al cibo, i ricercatori hanno riscontrato un’attività aumentata nelle cellule di posizione associate alla posizione del robot e del cibo. Ciò potrebbe rappresentare il conflitto di avvicinamento-evitamento tra il desiderio del cibo e la preoccupazione per il robot. Tuttavia, quando i ratti si giravano a metà strada lungo il percorso, le cellule di posizione attive erano principalmente associate alla posizione del robot.
Di solito, le cellule di luogo sono attive solo quando la posizione associata alle cellule è la posizione dell’animale o appena davanti all’animale. Tuttavia, quando i ratti si sono girati e sono fuggiti verso la fine sicura della pista, le loro cellule di luogo associate al robot distante sono rimaste attive.
L’ansia è correlata alla capacità di immaginare situazioni, qualcosa in cui l’ippocampo e le cellule di luogo sono notoriamente coinvolte. L’attività delle cellule di luogo associate a eventi negativi, specialmente quando si trovano a distanza dalle loro posizioni associate, può aiutare gli scienziati a comprendere meglio la neuroscienza dell’ansia.
Sottolineando questa associazione, i ricercatori hanno osservato molti meno comportamenti correlati alla preoccupazione tra i ratti quando è stato somministrato il farmaco anti-ansia diazepam, comunemente noto come Valium. Questo farmaco ha anche alterato l’attività dell’ippocampo, riducendo i modelli neurali associati a questi comportamenti simili all’ansia.
Gli autori aggiungono: “Preoccuparsi del futuro richiede rappresentazioni mentali di esiti futuri negativi immaginati. I ratti di fronte a un robot predatore che sorveglia una fonte di cibo hanno sviluppato nuove rappresentazioni mentali della posizione del robot, con il risultato che i ratti hanno pensato transitoriamente a dove si trova il robot prima di cercare cibo”.
Accedi al documento disponibile gratuitamente in PLOS Biology
Contatto: Professor David Redish, redish@umn.edu
Finanziamento: Questo lavoro è stato finanziato da sovvenzioni del National Institute of Health degli Stati Uniti: R01-MH080318 (ADR), R01-MH112688 (ADR), una borsa di studio T32 per OLC (T32-DA037183), una borsa di studio T32 per CJW (T32-DA007234), finanziamenti per progetti estivi da St. Olaf College a MTE e finanziamenti dalla University of Minnesota Medical School. I finanziatori non hanno avuto alcun ruolo nella progettazione dello studio, nella raccolta e analisi dei dati, nella decisione di pubblicare o nella preparazione del manoscritto.
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Redish Lab, Università del Minnesota ( CC-BY 4.0,
