Scoperta area del cervello che ci aiuta a prendere le decisioni giuste

Ogni giorno prendiamo centinaia di decisioni. E anche se la maggior parte sono piccole e scarsamente significanti, come la scelta di cosa mangiare o cosa indossare, altre sono ben più complesse e comportano una ponderazione dei costi e dei benefici potenziali, come decidere se studiare di più per ottenere un voto migliore o, invece, uscire con gli amici.

Decisioni come queste sono plasmate dai nostri valori e dalle nostre preferenze, ma la comprensione di come il nostro cervello compia queste scelte non è ancora ben nota. Ora, gli scienziati dell’Okinawa Institute of Science and Technology Graduate University (OIST) hanno identificato una nuova area del cervello che potrebbe essere coinvolta nel processo decisionale costi-benefici.

“In precedenza, molti neuroscienziati credevano che ogni area del cervello svolgesse una funzione specifica, come il riconoscimento dei volti, della memoria o del movimento“, ha dichiarato la prima autrice, la Dott.ssa Bianca Sieveritz, ex dottoranda e ora ricercatrice junior dell’OIST Brain Mechanism for Behavior Unit. “Ma in anni più recenti, ci siamo resi conto che è molto più complesso, e che i processi cognitivi sono svolti da una rete distribuita in tutto il cervello, con molte aree cerebrali diverse che comunicano tra loro”.

Per comprendere appieno come funzionano le capacità cognitive come il processo decisionale, gli scienziati devono prima di tutto capire quali parti del cervello sono collegate tra loro. Queste connessioni sono formate da cellule specializzate chiamate neuroni, che hanno proiezioni lunghe e sottili che possono raggiungere e inviare segnali ad altri neuroni situati in diverse regioni del cervello.

Ma mappare queste connessioni non è facile. “Non è così semplice come identificare che un’area cerebrale è connessa ad un’altra“, ha spiegato il Dr. Sieveritz. “All’interno di ogni regione cerebrale, ci sono molti tipi diversi, o sottoclassi, di neuroni, che è necessario essere in grado di identificare, e ogni sottoclasse neuronale può collegarsi solo ad un’altra area del cervello o essere coinvolta in una funzione specifica. Quindi è tutto molto disordinato e complicato“.

In questo studio, pubblicato su Brain Structure and Function, il Dr. Sieveritz ha esaminato un’area del cervello nota come talamo ventromediale. Questa regione del cervello è prevalentemente coinvolta nel movimento, con funzione anomala in quest’area associata ai sintomi del Parkinson. Ma molti neuroscienziati ritengono che quest’area possa avere altre funzioni non ancora scoperte.

Mentre molti neuroni del talamo ventromediale si collegano alla corteccia motoria, altri neuroni si spingono più in profondità nella corteccia prefrontale, e quest’area si trova proprio nella parte anteriore del nostro cervello, svolgendo un ruolo importante nei comportamenti cognitivi più complessi, tra cui l’espressione della personalità e la comprensione del linguaggio.

Tuttavia, la corteccia prefrontale è enorme e comprende milioni di neuroni. E, dunque, questa ricerca si è concentrata su una piccola area all’interno della corteccia prefrontale – la corteccia prefrontale. Situata proprio dove i due emisferi cerebrali si incontrano, la corteccia prefrontale è stata precedentemente trovata svolgere un ruolo nel condizionamento della paura, nella memoria di lavoro e nel processo decisionale.

Lavorando sul cervello di alcune cavie, il Dr. Sieveritz ha utilizzato diversi marcatori chimici per colorare le estremità dei neuroni del talamo ventromediale e le estremità dei diversi neuroni all’interno dello strato più esterno della corteccia prefrontale. Ha poi individuato il punto in cui le estremità dei neuroni si sono incontrate e hanno formato un punto di connessione, o sinapsi. Ha così scoperto che la maggior parte delle connessioni formate all’interno della corteccia prelimbica erano con una sottoclasse specifica di neuroni chiamata neuroni cortico-striatali.

“I neuroni cortico-striatali nella corteccia prelimbica sono importanti per il processo decisionale costi-benefici“, ha detto il dottor Sieveritz. “Se il talamo ventromediale invia segnali a questi neuroni cortico-striatali, questo potrebbe significare che anche il talamo ventromediale gioca un ruolo nel processo decisionale costi-benefici“.

È interessante notare come il Dr. Sieveritz abbia notato che anche i neuroni del talamo ventromediale stavano inviando segnali ai neuroni inibitori all’interno della corteccia prelibica. I neuroni inibitori rallentano o impediscono ad altri neuroni di sparare e sono essenziali per mantenere l’attività del cervello sotto attento controllo.

“Sappiamo che questi neuroni inibitori si estendono in realtà nella corteccia e si connettono ai neuroni cortico-striatali in strati più profondi del cervello ed eventualmente inibiscono la loro attività“, ha detto il Dr. Sieveritz. “Le connessioni tra i neuroni del talamo ventromediale e i neuroni inibitori possono quindi fornire un modo per perfezionare l’attività dei neuroni cortico-striatali“.

Dr. Sieveritz ha infine sottolineato che mentre i suoi risultati coinvolgono il talamo ventromediale nel processo decisionale costi-benefici, sono necessarie ulteriori ricerche per scoprire il suo esatto ruolo in questo processo cognitivo. Il team ora prevede di condurre studi comportamentali nei ratti per determinare se i segnali del talamo ventromediale cambiano se i ratti scelgono cibo di qualità superiore ad un costo più alto, o cibo di qualità inferiore ad un costo inferiore.