I "neuroni specchio" potrebbero spiegare i meccanismi cerebrali dell'empatia?

Gli scienziati hanno individuato un gruppo di cellule nel cervello la cui attività potrebbe aiutare a spiegare la capacità di condividere il dolore di un'altra persona.

Da studi di imaging sul cervello umano, era già chiaro che una regione chiamata corteccia cingolata anteriore (ACC), che è attiva durante l'esperienza del dolore, può anche diventare attiva osservando il dolore negli altri.

Questi studi hanno anche dimostrato che, osservando il dolore di un altro, questa regione è più attiva nelle persone con alti livelli di empatia e meno attivi nelle persone con psicopatia.

Tuttavia, quelle precedenti indagini non hanno chiarito i meccanismi sottostanti o le cellule coinvolte.

Ora, studiando i ratti, i ricercatori dell'Istituto olandese di neuroscienze (NIN) di Amsterdam hanno identificato che la capacità di sentire il dolore degli altri ha a che fare con i "neuroni specchio" nell'ACC.

Gli scienziati hanno già trovato i neuroni specchio, ma erano interessati all'osservazione del movimento.

Gli studi sul cervello delle scimmie osservando altre scimmie hanno rivelato che le cellule del sistema motorio diventano attive come se le scimmie osservanti fossero quelle che eseguivano le azioni. Questa attività si verifica in aggiunta all'elaborazione di informazioni visive.

In un documento di Biologia corrente, gli autori del nuovo studio descrivono come i neuroni specchio nell'ACC di un ratto diventano attivi non solo quando l'animale stesso è nel dolore, ma anche quando osserva un altro topo nel dolore.

Test delle teorie sull'empatia

"Ciò che è più sorprendente", afferma l'autore dello studio principale Christian Keysers, che è un professore al NIN, "è che tutto questo accade esattamente nella stessa regione del cervello nei ratti come negli umani".

Il prof. Keysers e il suo team vedono le loro scoperte come un importante progresso nella comprensione di come la mancanza di empatia si presenti in certe condizioni psichiatriche.

Nel loro studio, ricapitolano due rapporti di precedenti indagini che suggerivano che "alcuni neuroni ACC rispondono all'osservazione e all'esperienza del dolore". Uno era un'osservazione in un singolo paziente umano, e un altro era in uno studio sui topi.

Dati questi risultati e il fatto che i neuroni specchio sono già presenti nel sistema motorio del cervello, hanno deciso di testare due teorie. Il primo è che ci sono dei neuroni specchio nell'ACC "che scatenano la nostra sensazione di dolore e si riattivano quando vediamo il dolore degli altri", e il secondo era che "questo è il motivo per cui ci sentiamo soffocati e proviamo dolore mentre vediamo il dolore degli altri. "

Poiché non è possibile né mappare l'attività dei singoli neuroni né stimolare cambiamenti nell'ACC nel cervello umano, i ricercatori hanno deciso di testare queste teorie nei ratti.

Uno dei motivi per cui hanno scelto i ratti come modello era perché una parte del loro ACC ha una struttura cellulare simile e una connettività all'area ACC che ha implicazioni nell'empatia del dolore negli umani.

Il cervello cambia mentre osserva gli altri

Lo studio comprendeva una serie di esperimenti in cui gli scienziati hanno misurato i cambiamenti nel cervello e il comportamento dei ratti, sia quando gli animali hanno ricevuto uno "shock lieve", sia quando hanno osservato altri ratti che ricevevano lo stesso stimolo spiacevole.

I risultati hanno mostrato che il comportamento dei ratti e il cambiamento del cervello in risposta al vedere altri ratti nel dolore erano gli stessi che avvenivano quando i ratti osservatori sperimentavano il dolore da soli. Entrambe le risposte hanno coinvolto gli stessi neuroni ACC.

I ricercatori hanno poi ripetuto l'esperimento di empatia, ma questa volta hanno soppresso l'attività dei neuroni ACC che erano stati attivi in ​​precedenza. Quando i ratti trattati hanno osservato dolore in altri ratti, non mostravano più lo stesso comportamento empatico.

Il dolore è un'esperienza complessa che ha componenti sensoriali ed emotive. Molti studi sul dolore tendono a utilizzare definizioni che derivano dalle descrizioni e dai modelli di comportamento delle persone negli animali.

Tuttavia, per essere sicuri che sia il dolore e non qualche altra esperienza negativa che è al lavoro nel cervello, è importante prendere in considerazione i segnali nel sistema neurale.

Decodifica dell'intensità del dolore 'come in se'

Il prof. Keysers e il suo team riprendono questo punto nel loro studio. Gli scienziati hanno sostenuto, scrivono, che una "risposta vicaria" specifica del dolore, in contrapposizione alla paura, per esempio, deve mostrare due caratteristiche nel cervello.

La prima caratteristica è che la risposta cerebrale "deve essere selettiva". La seconda caratteristica è che il circuito deve avere lo stesso modo di codificare il dolore nel sé come negli altri.

I loro risultati hanno soddisfatto entrambi questi requisiti. Hanno mostrato che la maggior parte dei neuroni specchio ACC dei ratti osservatori non si attivava in risposta a un'altra emozione negativa, come la paura. Inoltre, i topi osservanti potevano "decodificare l'intensità del dolore nel sé da un modello che decodifica il dolore negli altri".

Il prof. Keysers conclude che lo studio mette in luce come la mancanza di empatia possa insorgere nella psicopatia e in altri disturbi. Egli osserva, "Ci mostra anche che l'empatia, la capacità di sentire con le emozioni degli altri, è profondamente radicata nella nostra evoluzione."

"Condividiamo i meccanismi fondamentali dell'empatia con animali come i topi".

Prof. Christian Keysers

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