interocezione: influenza del battito cardiaco su stati emotivi e comportamentali

Il concetto di interocezione nasce 150 anni fa e comprende tutti i processi tramite cui sono percepiti, integrati e regolati i segnali che derivano dall’interno dell’organismo. L’interocezione è caratterizzata da una comunicazione bidirezionale tra organi interni e Sistema Nervoso Centrale. La via ascendente può essere neurale o umorale e viene attivata da stimoli di diversa natura. Grazie a studi di neuroimaging si riescono ad identificare aree corticali dell’encefalo coinvolte nella conduzione dei processi. Si osserva una parziale integrazione delle informazioni già in periferia, seguita da una ulteriore modulazione a livello di tronco encefalico. Da qui, vi sono proiezioni fino ad aree dell’encefalo superiori. A livello della corteccia insulare è presente la rappresentazione corticale delle risposte autonomiche ai cambiamenti dello stato viscerale. Organi aventi attività elettrica oscillatoria intrinseca, quali il cuore e la muscolatura liscia gastrica, inviano segnali all’encefalo. In particolare, il battito cardiaco genera risposte neurali transienti (HER) che possono essere studiate per analizzare il ruolo funzionale degli input viscerali nelle emozioni e nella percezione di sé. Recentemente il gruppo di B. Hsueh ha utilizzato l’optogenetica costruendo un modello di topo con trasfezione cardiaco-specifica dell’opsina ChRmine, attivata da luce rossa generata da un LED inserito in un gilet indossabile. Questo ha permesso di indurre tachicardia nei topi in modo non invasivo e di studiare come l’aumento della frequenza cardiaca moduli i processi emozionali. Si induce tachicardia ai topi transgenici (990 bpm), in condizioni di libertà o di stress, e si osservano i cambiamenti comportamentali contesto-dipendenti. Si osserva un aumento di apprensione solo nei campioni stimolati in condizioni di stress. Si cercano inoltre, le vie neurali coinvolte in questi processi, tramite screening dell’intera area del cervello. Dopo stimolazione, tutto il cervello mostra una variazione di espressione di geni Fos, ma la corteccia insulare e il tronco encefalico mostrano una maggiore attivazione. L’elettrofisiologia in vivo conferma questa evidenza, mostrando una velocità di attivazione maggiore dell’insula nei topi tachicardici in condizioni di stress. Per studiare il ruolo dell’insula in questo meccanismo, si usano topi doppiamente transgenici, trasfettati con ChRmine e opsina iC++, un canale anionico attivato da luce blu, che permette l’inibizione dell’insula. Si ripetono gli esperimenti contesto-dipendenti e si nota una diminuzione dei comportamenti apprensivi. In conclusione, questo studio dimostra la presenza di un controllo bottom-up della funzione cardiaca sugli stati emozionali, evidenziando che un aumento della frequenza cardiaca induce comportamenti apprensivi, attivando la corteccia insulare.