Il dolore non è solo una sensazione fisica, ma ha anche una componente emotiva. Queste sollecitazioni possono trasformare una lesione temporanea in un disturbo di lunga durata. I ricercatori del Salk Institute hanno ora identificato un circuito cerebrale che conferisce al dolore fisico la sua componente emotiva. Hanno così trovato un nuovo punto di partenza per il trattamento di condizioni di dolore cronico e affettivo come la fibromialgia, l’emicrania e il disturbo da stress post-traumatico (PTSD). Lo studio, pubblicato nei Proceedings of the National Academy of Sciences, identifica un gruppo di neuroni in un’area cerebrale centrale chiamata talamo che sembra mediare il lato emotivo o affettivo del dolore nei topi. Questa nuova via di segnalazione mette in discussione le conoscenze tradizionali sul modo in cui il dolore viene elaborato nel cervello e nel corpo.
Come il cervello controlla le diverse dimensioni del dolore
“Per decenni l’opinione prevalente è stata che il cervello elabora gli aspetti sensoriali ed emotivi del dolore attraverso percorsi separati”, spiega l’autore principale Sung Han, professore associato e titolare della Pioneer Fund Developmental Chair presso il Salk Institute. “Tuttavia, si è discusso se la via sensoriale del dolore contribuisca anche all’aspetto emotivo del dolore. Il nostro studio fornisce una forte evidenza che un ramo della via sensoriale del dolore media direttamente l’esperienza affettiva del dolore”. La sensazione fisica del dolore ci permette di percepirlo immediatamente, di valutarne l’intensità e di identificarne la fonte. La parte affettiva del dolore è ciò che lo rende così spiacevole. Questo disagio emotivo ci spinge ad agire e ci aiuta ad associare i sentimenti negativi alla situazione, in modo da poterli evitare in futuro.
Questa è una differenza cruciale. La maggior parte delle persone inizia a percepire il dolore alla stessa intensità dello stimolo, il che significa che tutti noi elaboriamo l’aspetto sensoriale del dolore in modo abbastanza simile. In confronto, la nostra capacità di tollerare il dolore varia notevolmente. Quanto soffriamo per il dolore o ci sentiamo minacciati da esso è determinato dalla nostra elaborazione affettiva. Se questa diventa troppo sensibile o dura troppo a lungo, può portare a un disturbo del dolore. È quindi importante capire quali parti del cervello controllano queste diverse dimensioni del dolore. Si pensava che il dolore sensoriale fosse mediato dal tratto spinotalamico, una via di segnalazione che invia i segnali di dolore dal midollo spinale al talamo, il quale li trasmette alle aree di elaborazione sensoriale del cervello. Il dolore affettivo era generalmente mediato da una seconda via, il cosiddetto tratto spinoparabrachiale, che trasmette le informazioni sul dolore dal midollo spinale al tronco encefalico.
Tuttavia, studi precedenti che utilizzavano metodi di ricerca più antichi hanno suggerito che il circuito del dolore potrebbe essere più complesso. Questo dibattito di lunga data ha ispirato Han e il suo team a riesaminare la questione utilizzando strumenti di ricerca moderni. Utilizzando tecniche avanzate per manipolare l’attività di specifiche cellule cerebrali, i ricercatori hanno scoperto una nuova via di segnalazione spinotalamica nei topi. In questo circuito, i segnali del dolore vengono trasmessi dal midollo spinale a un’altra parte del talamo, collegata all’amigdala, il centro emotivo del cervello. Questo particolare gruppo di neuroni del talamo può essere identificato grazie all’espressione del CGRP (Calcitonin Gene-Related Peptide), un neuropeptide originariamente scoperto nel laboratorio del professor Ronald Evans al Salk Institute.
Metodi di trattamento per condizioni di dolore come la fibromialgia e l’emicrania
Quando i ricercatori hanno “spento” (silenziato geneticamente) questi neuroni CGRP, i topi hanno continuato a rispondere a stimoli dolorosi lievi come il calore o la pressione, indicando che la loro elaborazione sensoriale era intatta. Tuttavia, non sembravano associare alcun sentimento negativo persistente a queste situazioni e non mostravano alcun comportamento di paura o evitamento appreso in esperimenti successivi. Al contrario, quando gli stessi neuroni sono stati “accesi” (attivati optogeneticamente), i topi hanno mostrato chiari segni di stress e hanno imparato a evitare quest’area, anche quando non erano stati utilizzati stimoli dolorosi. “L’elaborazione del dolore non riguarda solo i nervi che percepiscono il dolore, ma anche il cervello che decide quanto sia importante quel dolore”, spiega il primo autore Sukjae Kang, ricercatore associato nel laboratorio di Han. “Comprendere la biologia che sta dietro a questi due diversi processi ci aiuterà a trovare trattamenti per il dolore che non risponde ai farmaci convenzionali”.
Molte condizioni di dolore cronico – come la fibromialgia e l’emicrania – sono associate a esperienze di dolore lunghe, intense e spiacevoli, spesso senza una chiara causa fisica o una lesione. Alcuni pazienti riferiscono anche un’estrema sensibilità a stimoli comuni come la luce, il suono o il tatto che altri non percepirebbero come dolorosi. Han sostiene che l’iperattivazione della via di segnalazione CGRP-spinotalamo potrebbe contribuire a queste condizioni inducendo il cervello a interpretare in modo errato o a reagire in modo eccessivo agli stimoli sensoriali. In effetti, l’analisi del trascrittoma dei neuroni CGRP ha mostrato che essi esprimono molti dei geni associati all’emicrania e ad altri disturbi del dolore. È sorprendente che diversi bloccanti del CGRP siano già utilizzati per trattare l’emicrania. Questo studio potrebbe aiutare a spiegare il funzionamento di questi farmaci e potrebbe portare a nuovi trattamenti che non creano dipendenza per i disturbi del dolore affettivo.
Han vede anche una potenziale rilevanza per i disturbi psichiatrici associati a un’elevata percezione della minaccia, come il PTSD. Le prove sempre più evidenti del suo laboratorio suggeriscono che la via del dolore affettivo CGRP funziona come parte del più ampio sistema di allarme del cervello, percependo e rispondendo non solo al dolore ma a una serie di sensazioni spiacevoli. La soppressione di questa via con i bloccanti del CGRP potrebbe offrire un nuovo approccio per alleviare l’ansia, il comportamento di evitamento e l’ipervigilanza nei disturbi legati ai traumi. Tuttavia, è importante sottolineare che il legame tra la via di segnalazione CGRP e il dolore psicologico associato a esperienze sociali come il lutto, la solitudine e la rottura del cuore non è ancora chiaro e richiede ulteriori indagini.