Il segreto del cervello per restare motivato

Utilizzando nuovi modelli di ratto, i ricercatori hanno scoperto che l’attività nei neuroni dell’orexina aumenta con lo sforzo, aiutando a guidare un comportamento motivato.

Cosa ci permette di sostenere lo sforzo verso gli obiettivi, anche quando il compito diventa sempre più difficile? Uno studio recente condotto da ricercatori dell’Università di Nagoya in Giappone ha rivelato il meccanismo cerebrale sottostante, mostrando che i neuroni orexin svolgono un ruolo cruciale nel guidare e regolare il comportamento motivato.

I risultati sono stati pubblicati negli Atti della National Academy of Sciences degli Stati Uniti d’America (PNAS).

I deficit motivazionali, inclusa la perdita di motivazione, sono spesso riscontrati nei disturbi mentali come depressione, dipendenza e ADHD. Tuttavia, i meccanismi cerebrali alla base di questi problemi rimangono in gran parte poco chiari.

Il team di ricerca, guidato da Hiroyuki Mizoguchi, professore associato, e Kiyofumi Yamada, professore emerito presso la Graduate School of Medicine dell’Università di Nagoya, si è concentrato sui neuroni dell’orexina.

Questi neuroni regolano funzioni fisiologiche essenziali come il sonno, l’appetito e il dispendio energetico. Sebbene studi recenti suggeriscano che anche i neuroni dell’orexina influenzino la motivazione, il loro ruolo esatto è rimasto poco chiaro.

Questo studio ha utilizzato i ratti per esaminare come i cambiamenti nell’attività dei neuroni dell’orexina influenzino la motivazione a ottenere ricompense alimentari.

Sebbene la maggior parte degli studi precedenti abbia utilizzato topi, i ratti offrono capacità di apprendimento superiori e sono più adatti a esperimenti comportamentali complessi.

A causa delle difficoltà tecniche nel colpire neuroni specifici nei ratti, la ricerca in questo ambito è stata limitata.

Per affrontare questa limitazione, il team ha sviluppato ratti “orexina-Cre” geneticamente modificati, permettendo il targeting e la manipolazione precisi dei neuroni produttori di orexina.

Questo modello è stato utilizzato per indagare come questi neuroni influenzino la motivazione.

Per prima cosa, utilizzando la chemiogenetica, i ricercatori hanno attivato i neuroni orexina dei ratti e li hanno fatti eseguire un test del rapporto progressivo in cui il numero di tocchi necessari per ottenere una ricompensa alimentare aumentava ad ogni tentativo. Il momento in cui un ratto si arrende (il punto di rottura) misurava l’intensità della motivazione.

I ratti con neuroni orexin attivati hanno mostrato punti di rottura più alti, il che significa che hanno lavorato di più per ottenere la ricompensa.

Al contrario, in un modello in cui i neuroni orexin erano degenerati selettivamente, i punti di rottura erano più bassi, indicando una motivazione ridotta.

Successivamente, utilizzando la fotometria a fibre, il team ha registrato l’attività in tempo reale dei neuroni dell’orexina mentre i ratti anticipavano e ricevevano la loro ricompensa.

L’attività aumentava prima che la ricompensa fosse ottenuta, diminuiva una volta ricevuta e rimaneva elevata quando una ricompensa attesa non arrivava.

È importante notare che, più sforzo era richiesto, più forte diventava l’attività dei neuroni dell’orexina.

I ricercatori affermano che questo schema potrebbe riflettere come il cervello colleghi l’aspettativa di ricompensa allo sforzo necessario per perseguirle.

Per testare questo causalmente, i ricercatori hanno utilizzato l’optogenetica per controllare l’attività dei neuroni orexin nel momento in cui si prevedeva una ricompensa.

Quando l’attività dei neuroni dell’orexina veniva soppressa tramite una proteina inibitoria, il comportamento motivato dei ratti diminuiva — impiegavano più tempo a completare compiti basati sullo sforzo e i loro punti di rottura diminuivano.

Al contrario, quando il team ha tentato di aumentare l’attività dei neuroni dell’orexina in quel momento usando una proteina eccitatoria, non è stato osservato alcun ulteriore aumento del comportamento motivato, anche se la stimolazione ha attivato in modo affidabile i neuroni.

In altre parole, sopprimendo il neurone dell’orexina la motivazione compromessa, ma l’eccitazione artificiale oltre i livelli naturali non la migliorò.

I ricercatori affermano che questa asimmetria suggerisce che i neuroni orexin siano necessari per sostenere un comportamento motivato, anche se semplicemente aumentare la loro attività potrebbe non essere sufficiente per incrementarla. Sono necessari ulteriori studi per determinare cosa governi questo effetto, come la durata o il modello di attività dei neuroni oresin.

Mizoguchi ha concluso: “Il nostro studio ha dimostrato cambiamenti significativi nell’attività dei neuroni dell’orexina a seconda delle ricompense attese e dello sforzo richiesto, suggerendo un potenziale meccanismo per tradurre le aspettative in azioni sostenute.”

Le ricerche future indagheranno i circuiti di ingresso e uscita collegati ai neuroni dell’oresina.

Una comprensione più profonda della funzione dell’orexina può informare nuovi approcci per affrontare i deficit motivazionali, inclusa la perdita di motivazione o le difficoltà nel sostenere un comportamento orientato agli obiettivi.

The post Il segreto del cervello per restare motivato appeared first on Cronache di Scienza.