Il senso del sé

La rivista Science in un suo articolo dell’11 giugno scorso ci ricorda come negli anni ’30, il neurochirurgo Wilder Penfield fu il pioniere di un nuovo e audace tipo di cartografia. Toccando delicatamente un elettrodo sul cervello esposto dei suoi pazienti svegli e consenzienti, chiedeva loro cosa provavano quando la corrente elettrica colpiva le diverse aree.

Penfield voleva prevedere quali funzioni cerebrali sarebbero state minacciate qualora i chirurghi avessero dovuto rimuovere tumori o pezzi di tessuto che scatenavano crisi epilettiche. Il risultato della sua mappatura fu l’iconico “homunculus”, ovvero una mappa dello strato esterno rugoso del cervello.

Panfield si avventurò poi in un territorio più misterioso. Sondando l’insula, una profonda piega della corteccia, scoprì che alcuni pazienti provavano nausea o si sentivano pieni di aria mentre altri vomitavano. Ma questi sintomi sarebbero stati molto più difficili da decifrare ancora per molto tempo. Solo ora gli scienziati stanno iniziando a svelare come i nostri organi umidi, spugnosi e scivolosi parlano al cervello e come il cervello risponde loro. Questa comunicazione bidirezionale, nota come “interocezione”, comprende un complesso sistema di nervi e ormoni e si concentra sul “nervo vago”, una rete massiccia e tortuosa di più di 100.000 fibre che vanno da quasi tutti gli organi interni fino alla base del cervello e viceversa.

È lui a regolare le funzioni autonome come la frequenza cardiaca, la respirazione e la digestione. Ma nuovi studi hanno dimostrato che i segnali portati dalle fibre vagali vanno oltre il tronco cerebrale, rivelando un’ampia rete nel cervello che interpreta i cambiamenti interni, anticipa i bisogni del corpo e invia comandi per soddisfarli. La rete comprende regioni cerebrali coinvolte nella cognizione più complessa, il che significa che i nervi che controllano il lavoro di base del corpo rispondono e influenzano anche il modo in cui ricordiamo, elaboriamo le emozioni e persino costruiamo il nostro senso del sé. I nuovi studi, insomma, possono contenere indizi sulla natura della coscienza. (…)

L’evidenza che l’interocezione detiene le chiavi del benessere fisico ed emotivo rende il vago un interessante obiettivo terapeutico. La sua stimolazione attraverso un dispositivo impiantato sotto la clavicola che fornisce impulsi elettrici, è già approvata negli Stati Uniti per trattare l’epilessia e la depressione. Forme meno invasive di stimolazione, tra cui un dispositivo che eroga corrente alla pelle del collo e un dispositivo auricolare transcutaneo (taVNS), sono in fase di studio per la cura di artrite reumatoide, obesità e Alzheimer (…)

Intanto l’evoluzione della scienza sta facendo passi da gigante. Alcuni esempi serviranno a chiarire.

Di recente è stata scoperta una relazione tra le cellule nel tronco encefalico e i neuroni vagali che scatena la nausea. Questa scoperta potrebbe portare a sviluppare chemioterapie più tollerabili che evitino di stimolare queste vie nervose. E ancora: Peter Strick, un neuroscienziato dell’Università di Pittsburgh, ha iniettato il virus della rabbia nello stomaco dei ratti e ha scoperto le vie vagali che portano all’insula rostrale, una regione poco conosciuta del cervello che si pensa elabori le sensazioni dagli organi interni e regoli le emozioni. Strick ha poi dimostrato che quelle cellule dell’insula stimolano la digestione tardiva, mentre un secondo tratto vagale che si estende dalla corteccia motoria allo stomaco fa il contrario: arresta la produzione di acido e le contrazioni muscolari che aiutano a digerire e muovere il cibo. I risultati, pubblicati l’anno scorso nel Proceedings of the National Academy of Sciences, riaccendono l’ipotesi che lo stress provochi ulcere allo stomaco, accantonata negli anni ’80 dopo che uno studio che ha portato a un premio Nobel 2005 le ha ricondotte a infezioni batteriche con Helicobacter pylori. Ma il nuovo lavoro suggerisce come lo stress, interrompendo il percorso vagale, potrebbe ostacolare la digestione e creare un ambiente più accogliente per i batteri che inducono ulcere nello stomaco.

Di più: nel 2018, il neuroscienziato Diego Bohórquez della Duke University ha scoperto una connessione vagale diretta tra le cellule sensibili ai nutrienti nell’intestino del topo (chiamate neuropodi) e il cervello. In un secondo studio, il neuroscienziato Ivan de Araujo della Icahn School of Medicine del Mount Sinai ha scoperto che stimolando questi circuiti con un laser si innesca il rilascio del neurotrasmettitore “dopamina” nel cervello, motivando i roditori a cercare più stimoli. Gli studi potrebbero aiutare a spiegare perché mangiare è bello, e come stimolare il vago nelle persone allevia la depressione. Ci sono poi studi che dimostrerebbero legami complessi tra consumo di nicotina, disregolazione metabolica e dipendenza, sui cui molto sta lavorando il neurochirurgo Kevin J. Tracey, presidente del Feinstein Institutes for Medical Research. Il suo team ha studiato come i segnali tra il cervello e le viscere modulano il sistema immunitario, e recentemente ha identificato un gruppo di cellule nel tronco cerebrale del topo che regola l’infiammazione inviando segnali attraverso il vago alla milza (…)

Studiare come gli umani sperimentano le loro sensazioni interne resta però molto difficile. Molti segnali non sono coscienti, e quando arrivano alla nostra consapevolezza, sono spesso sfocati e ambigui, rendendo difficile per le persone riferire ciò che stanno vivendo. E perturbare processi vitali come il battito cardiaco per testare la consapevolezza di una persona può essere invasivo e rischioso, dice il neuroscienziato Sahib Khalsa al Laureate Institute for Brain Research.

Il suo team ha recentemente chiesto a 40 persone sane di ingoiare una capsula che ronza in modo casuale mentre si muove attraverso lo stomaco. Le persone più brave a rilevare la tempistica delle vibrazioni hanno mostrato risposte elettroencefalogrammi (EEG) più forti negli elettrodi del cuoio capelluto sovrastanti la corteccia posteromediale, una regione del cervello legata alla consapevolezza corporea, ha riferito il team di Khalsa in un preprint pubblicato a febbraio su bioRxiv in cui spera che la pillola ronzante potrebbe rivelarsi un modo pratico per testare l’acutezza interocettiva delle persone e identificare i collegamenti con la salute fisica e mentale (…)