Cosa succede nel cervello quando siamo stressati: stress e depressione
I meccanismi fisiologici di stress e depressione
L’asse ipotalamo-ipofisi-surrene (HPA) influenza molti processi psicologici: elaborazione delle emozioni, regolazione delle emozioni e funzionamento cognitivo (Tsigos et al., 2002). Nel cervello sono presenti un gran numero di recettori per il cortisolo, sono localizzati principalmente nella regione dell’ippocampo, nella formazione reticolare e nei nuclei del tronco encefalico.
Lo stress porta ad una iperproduzione di cortisolo, nel breve periodo gli effetti collaterali possono essere assenti ma a lungo termine ciò si ripercuotere negativamente sull’organismo (Parker et al., 2003). Lo stress non è l’unica condizione ad essere associata ad ipercortisolemia, il disturbo psichiatrico più frequentemente associato ad un aumento eccessivo di cortisolo è le depressione maggiore.
Fig.1 Aree coinvolte nell’elaborazione fisica e psicologica dello stress (fonte: Dedovic, 2009)
Stress cronico e depressione danneggiano il cervello
La depressione, e anche lo stress cronico, inducono deficit a lungo termine sul SNC, il cortisolo in eccesso danneggia tutte quelle aree in cui sono espressi in maggior numero i suoi recettori come l’ippocampo, l’amigdala e la corteccia prefrontale mediale e orbitale (Lupien et al., 2007). Inizialmente i vari effetti negativi generati dall’aumento di cortisolo sull’ippocampo sono stati verificati sui roditori, nel corso del tempo la ricerca si è estesa anche all’uomo e sono stati confermati gli effetti del cortisolo anche sul cervello umano.
Aumenti significativi di cortisolo sono la causa di un ridotto volume dell’ippocampo, la riduzione di volume comporta deficit nei compiti di memoria e nell’apprendimento (Lupien et al., 1998). L’ippocampo va incontro ad atrofia, ovvero si assiste alla morte di numerosi neuroni.
Cosa succede quando il cortisolo è troppo
Nella sindrome di Cushing, causata da un aumento prolungato del cortisolo, il volume dell’ippocampo è correlato negativamente con i livelli plasmatici di cortisolo e positivamente con i punteggi sui test verbali della memoria (Starkman et al., 1992).
Con i vari studi di neuroimaging è stato possibile determinare il ruolo del cortisolo su queste strutture cerebrali (Dedovic et al., 2009). Di fronte ad un forte stress psicologico il nostro organismo attua una risposta che prevede l’attivazione dell’asse ipotalamo-ipofisi-surrene e il conseguente incremento di cortisolo porta ad una riduzione dell’attività della corteccia orbitale e mediale (Preussner et al., 2008). La corteccia mediale svolge la funzione di monitorare il proprio stato emotivo, invece la corteccia orbitale è legata al controllo del proprio stato emotivo.
Cosa succede nel cervello quando entriamo in stress
La corteccia prefrontale (orbitale e mediale) è coinvolta in numerosi circuiti, ci sono proiezioni che la collegano al sistema limbico incluso l’ippocampo, l’amigdala, il grigio periacqueduttale e i nuclei del tronco cerebrale (Gusnard et al., 2001).
Le funzioni dell’amigdala spiegate (processi del cervello sotto stress)
I nuclei dell’amigdala, importanti per le funzioni comportamentali, si associano con il cortisolo, in particolare in uno studio di Kogler (2016) si individuano le differenze di genere nelle connessioni funzionali dell’amigdala in relazione al cortisolo. L’amigdala sinistra differisce notevolmente tra uomini e donne: le donne mostravano una connettività funzionale a riposo più forte degli uomini tra l’amigdala sinistra e il giro medio temporale sinistro, il giro frontale inferiore, il giro postcentrale e l’ippocampo, regioni coinvolte nell’elaborazione del volto, nel linguaggio interiore e nell’elaborazione della paura e del dolore.
Inoltre, è apparsa un’interazione tra sesso e cortisolo: nelle donne il cortisolo era associato negativamente con la connettività funzionale a riposo dell’amigdala destra con le regioni striatali (giro frontale medio orbitale, giro cingolato anteriore, giro frontale medio e superiore, area motoria supplementare e solco occipito-parietale). Al contrario, si osservano associazioni positive di cortisolo con la connettività funzionale a riposo dell’amigdala sinistra e queste strutture. L’associazione che lega l’amigdala e queste regioni è implicata nell’elaborazione di emozioni, nel sistema di ricompense, nella memoria e nell’esecuzione di azioni. I risultati suggeriscono che la connettività funzionale dell’amigdala legata all’effetto del cortisolo sui circuiti cerebrali differisce tra donne e uomini (Kogler et al., 2016).
Le differenze tra uomini e donne nell’attività del cervello sotto stress
Fig.2 Le donne mostrano una connettività funzionale più forte nell’amigdala sinistra (AMY, verde) verso l’ippocampo sinistro (HIP), il giro frontale inferiore sinistro (IFG), il giro postcentrale sinistro (PCG) e il giro temporale medio sinistro (MTG), rispetto agli uomini (fonte: Kogler et al., 2016)
Fig.3 Nelle donne i livelli di cortisolo più alti sono associati a una ridotta connettività funzionale a riposo dell’amigdala di sinistra (AMY, verde) con il nucleo caudato (CN), il putamen sinistro (PUT), giro cingolato anteriore sinistro (ACC), giro frontale orbitale destro (OFG), giro medio frontale destro (MFG), giro frontale destro superiore (SFG) e il solco parieto-occipitale di sinistra (fonte: Kogler et al., 2016)
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