La serotonina è uno dei principali mediatori chimici utilizzati dalle cellule nervose per comunicare tra loro e i suoi effetti sul comportamento non sono ancora chiari. Per molto tempo i neuroscienziati hanno iniziato a costruire una teoria integrata di ciò che la serotonina fa realmente nel cervello normale. Ma è stato difficile definire la funzione della serotonina, specialmente per l’apprendimento. Nel 2018 un team internazionale ha scoperto un effetto precedentemente sconosciuto della serotonina sull’apprendimento. Quando i neuroni della serotonina venivano attivati artificialmente, usando la luce, rendevano i topi più veloci ad adattare il loro comportamento in una situazione che richiedeva tale flessibilità. Cioè, hanno dato più peso alle nuove informazioni e quindi hanno cambiato le loro scelte più rapidamente quando questi neuroni erano attivi. La serotonina è stata precedentemente implicata nell’aumentare la plasticità cerebrale e questo studio ha aggiunto peso a questa idea, abbandonando così la comune concezione della serotonina come potenziatore dell’umore.
Questa scoperta può aiutare a spiegare meglio un enigma medico: perché gli antidepressivi SSRI, che agiscono aumentando i livelli cerebrali di serotonina circolante, sono più efficaci in combinazione con le terapie cognitivo-comportamentali per allontanare i sintomi depressivi. In quell’indagine, i ricercatori cercarono di determinare se e in che modo un aumento dei livelli di serotonina avrebbe influenzato ciascuna delle due diverse strategie decisionali che avevano appena scoperto. Poi, quando hanno riunito tutte le prove nei loro calcoli, senza prendere in considerazione la durata dell’intervallo precedente, gli scienziati non hanno rilevato alcun effetto significativo della loro manipolazione della serotonina sul comportamento. È stato solo quando hanno preso in considerazione le strategie decisionali sopra menzionate che sono state in grado di estrarre dai dati un aumento del tasso di apprendimento degli animali. La serotonina migliora sempre l’apprendimento dalla ricompensa, ma questo effetto è stato solo apparente su un sottoinsieme delle scelte degli animali.
La ricerca neuroscientifica si concentra sulla funzione della serotonina centrale nel comportamento umano, in particolare sull’impatto dei farmaci SSRI. La serotonina è necessaria per diverse azioni, tra cui mangiare, la funzione sessuale e la cognizione orientata agli obiettivi. È difficile determinare la relazione causale tra l’aumento della 5-HT sinaptica e il comportamento negli esseri umani tramite SSRI a causa dei loro effetti complicati sui sistemi neurotrasmettitoriali colocalizzati. Una bassa dose di fenfluramina, approvata per il trattamento dell’epilessia di Dravet nel 2020, aumenta direttamente e rapidamente la serotonina sinaptica senza alterare le concentrazioni extracellulari di dopamina nelle aree di controllo dell’umore. In un nuovo studio, i ricercatori hanno studiato gli effetti dell’aumento diretto della serotonina sinaptica con fenfluramina negli esseri umani, concentrandosi sull’elaborazione spiacevole, l’inibizione comportamentale e la memoria. Hanno esplorato se la fenfluramina avrebbe causato un comportamento diverso da quello osservato con la privazione di triptofano.
I ricercatori hanno incluso 53 individui (32 erano donne), randomizzati a ricevere 15 mg di fenfluramina cloridrato due volte al giorno (gruppo di intervento, n=26) o placebo (n=27) per via orale per otto giorni. Lo studio ha scoperto che l’aumento della serotonina sinaptica riduce la sensibilità al rinforzo per esiti spiacevoli, migliorando al contempo l’inibizione comportamentale, alterando la tendenza al controllo degli impulsi durante l’interferenza avversa o l’esposizione a sonde emotive avverse. L’aumento della serotonina sinaptica ha migliorato la memoria per le informazioni verbali neutre. L’assegnazione di fenfluramina ha ridotto le scelte ottimali nelle prove di perdita e nelle circostanze di ricompensa, il che implica che l’aumento della serotonina sinaptica ha ridotto la sensibilità all’esito nelle prove di perdita. Tuttavia, i tassi di apprendimento non erano significativamente diversi tra i gruppi. La somministrazione di fenfluramina ha anche aumentato il tempo di selezione delle opzioni in condizioni di perdita, mostrando una riduzione relativa della sensibilità alla perdita.
Lo studio ha scoperto che l’aumento della 5-HT sinaptica migliora l’elaborazione della memoria verbale; tuttavia, non c’è stato alcun effetto di gruppo significativo sul numero complessivo di obiettivi richiamati con precisione durante l’elaborazione sofisticata della memoria di lavoro verbale. L’assegnazione di fenfluramina ha portato a un richiamo più rapido degli obiettivi appropriati e a una maggiore accuratezza totale durante il richiamo ritardato. Il team non ha trovato alcun effetto di gruppo significativo per le prove di apprendimento, le ripetizioni di parole, le intrusioni o i compiti di memoria di lavoro visuospaziale. Il genere non ha influenzato l’impatto della somministrazione di fenfluramina sul comportamento del compito. Lo studio ha scoperto che l’aumento della serotonina sinaptica influenza direttamente il comportamento umano, influenzando il processo decisionale in circostanze spiacevoli e neutre. Una serotonina più alta diminuisce la sensibilità alle conseguenze della perdita e migliora il controllo degli impulsi durante l’inibizione comportamentale in situazioni sfavorevoli.
Una ulteriore funzione di una molecola che le limitate conoscenze umane hanno semplicemente relegato ad un’alterata sfera emotiva.
- a cura del Dr. Gianfrancesco Cormaci, PhD, specialista in Biochimica Clinica.
Pubblicazioni scientifiche
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