Psicobiologia delle emozioni: circuito di Papez e ruolo dell'amigdala

Corso di Psicobiologia

Prof.ssa Barbara M. Adele Marconi

DEGI A IS MENS UD INGENII 1 VIC NASA VERBUM CI UNIVERSITÀ CUSANO DISPENSE DELL'INSEGNAMENTO DI PSICOBIOLOGIA - MODULO 8 PROF.SSA BARBARA M. ADELE MARCONICorso di Psicobiologia Prof.ssa Barbara M. Adele Marconi

Psicobiologia delle Emozioni

Modulo 8

A DEGLES NICCOLÒ CU UNIVERSITÀ USANO

1. Emozioni e comportamento

   4

2. Teorie sulle emozioni

   6

3. Ruolo dell'amigdala

   13

4. Emozioni: effetti delle lesioni

   16

5. Caso Gage

   20

6. Ruolo della corteccia prefrontale

   22

7. Altre regioni cerebrali coinvolte nelle emozioni

   25

8. Correlati neuronali delle emozioni

   26

9. Le emozioni sono collegate all'omeostasi

   28

Emozioni e Comportamento

Prof.ssa Barbara M. Adele Marconi

A DEGLES UNIVERSITÀ USANO NICCOLÒ CU L'euforia, la compassione, la tristezza, la paura e la rabbia sono comunemente considerate esempi di emozioni: tali condizioni hanno un impatto enorme sul nostro comportamento e sul nostro benessere. Nelle conversazioni di tutti i giorni, la maggior parte delle persone usa il termine emozione come sinonimo di "esperienza cosciente di un'emozione" o "sentimento" e anche la maggior parte degli studi psicologici sugli esseri umani si è concentrata su questa accezione della parola "emozione". Tuttavia, nella Psicobiologia, la differenza tra emozione e sentimento è un argomento centrale: entrambi sono correlati all'esperienza soggettiva, ma si distinguono per diversi aspetti fondamentali. L'emozione può essere definita come una risposta complessa dell'organismo a stimoli (immaginari o reali), che si manifesta con specifici pattern di azioni (per esempio: fuga o evitamento) e che si accompagna a cambiamenti fisiologici (frequenza del battito cardiaco, temperatura corporea, sudorazione, ecc.). Le emozioni preparano l'organismo ad affrontare situazioni specifiche: sono universali, brevi ed intense: esse si sono conservate nel corso dell'evoluzione delle specie, come Charles Darwin ha osservato, per primo, nel suo trattato "L'espressione delle emozioni nell'uomo e negli animali". Diversamente, i sentimenti rappresentano l'elaborazione consapevole e soggettiva delle emozioni: sono il modo in cui percepiamo e interpretiamo l'esperienza emotiva. Rispetto alle emozioni, sono più duraturi e meno intensi. Le emozioni sono spesso rappresentate lungo due dimensioni principali: la valenza (da piacevole a spiacevole) e l'intensità (da bassa ad alta attivazione).

Categorie di Emozioni

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DEGLER UNIVERSITÀ CUSANO NICCOLÒ Questo framework permette di raggruppare le emozioni in categorie, come le emozioni di base (felicità, paura, rabbia, disgusto e tristezza), che sono universali e biologicamente determinate, e le emozioni complesse (vergogna, colpa, imbarazzo, orgoglio e gelosia), che svolgono un ruolo fondamentale nella regolazione dei comportamenti sociali e morali. L'approccio empirico considera le emozioni come stati cerebrali che possono essere studiati negli esseri umani, così come in molti altri animali, a condizione che si distingua tra emozioni e sentimenti. Gli stati emozionali, condizioni più generiche e durature, che riflettono l'effetto cumulativo o la persistenza di una o più emozioni, causano tipicamente una vasta gamma di risposte fisiologiche che appaiono quando il cervello rileva certe situazioni ambientali. Tali risposte sono di tipo automatico e si verificano sia nel cervello che nel corpo: le risposte del cervello sono costituite da variazioni dei livelli di vigilanza e di funzioni cognitive come l'attenzione, l'elaborazione delle memorie e la presa di decisioni. Le risposte somatiche, invece, coinvolgono risposte endocrine, del Sistema Nervoso Autonomo (SNA) e del sistema muscoloscheletrico. Possiamo dire che, le emozioni sono "stati neurobiologici" che causano risposte comportamentali e cognitive coordinate, attivate dal cervello. Questo può avvenire quando un individuo rileva uno stimolo significativo (a cui è associata una valenza positiva o negativa) o quando ha un pensiero o un ricordo specifico che porta a uno stato emotivo generato in modo endogeno. Alcuni stimoli, come oggetti, animali o situazioni, innescano emozioni senza che l'organismo debba apprendere nulla riguardo a essi. Tali stimoli hanno delle qualità rinforzanti innate e vengono detti stimoli incondizionati (per esempio, una scossa dolorosa o un sapore disgustoso); tuttavia, la maggioranza degli stimoli acquisisce una rilevanza emozionale attraverso un apprendimento di tipo associativo.

Sistemi Fisiologici Coinvolti nelle Emozioni

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DEGLES UNIVERSITÀ NICCOLÒ CUSANO Quando un individuo percepisce uno stimolo emozionalmente significativo vengono coinvolti tre sistemi fisiologici: il sistema endocrino (ghiandole), quello autonomo (SNA) e quello muscoloscheletrico (Fig. 1).

Sistemi sensoriali

Sistemi che elaborano le emozioni

Ipotalamo e tronco dell'encefalo

Midollo spinale e gangli del sistema autonomo

Cellule effettrici

Risposte emozionali

Nervo motore somatico

Muscolo scheletrico

Comportamento (immobilizzazione)

Muscolatura liscia o cardiaca

Nervo del sistema autonomo

Stimoli emozionali

Attività del sistema autonomo (aumento della pressione arteriosa)

Ghiandola endocrina

Rilascio di ormoni (ormoni dello stress)

Ipofisi

Vaso sanguigno

Ormone Fig. 1. Controllo nervoso delle risposte emozionali a stimoli esterni.

Il sistema endocrino è responsabile della secrezione/regolazione degli ormoni, che, attraverso il flusso sanguigno, raggiungono e agiscono sui tessuti del corpo e sul SNC. Il sistema autonomo media le modificazioni in diversi sistemi di controllo fisiologico del corpo: il sistema cardiovascolare, gli organi viscerali e i tessuti nella cavità corporea. Il sistema muscoloscheletrico media forme manifeste di comportamento, come quello di immobilizzazione, la reazione di attacco o fuga e particolari espressioni facciali. Questi tre sistemi insieme controllano l'espressione fisiologica delle emozioni nel corpo.

Teorie sulle Emozioni

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DEGLES NICCOLÒ UNIVERSITÀ CUSANO L'approccio moderno allo studio delle emozioni è cominciato nel 1890, quando William James, il fondatore della Psicologia in America, iniziò le sue indagini sulla natura della paura. La questione era: "scappiamo da un orso perché abbiamo paura o abbiamo paura perché scappiamo? James avanzò l'ipotesi che il sentimento conscio di paura è una conseguenza delle modificazioni dell'organismo che si verificano durante la fuga: quindi, secondo questo Autore, proviamo paura perché scappiamo. Secondo la sua teoria del feedback periferico le informazioni sugli stimoli che hanno valenza emozionale, sono elaborate dai sistemi sensoriali e vengono trasmesse alla corteccia motoria, per generare le risposte nel corpo. I segnali a feedback, diretti alla corteccia, convogliano informazioni sensoriali sulle risposte del corpo; il sentimento è il risultato dell'elaborazione corticale di tali segnali (Fig. 2).

Teoria del Feedback Periferico di James

Sentimento

Corteccia sensoriale

Corteccia motoria

Stimolo emozionale

Risposta corporea Fig. 2. Teoria del feedback periferico di James.

Teoria Centrale di Cannon-Bard

Prof.ssa Barbara M. Adele Marconi

DEGALLO UNIVERSITÀ CUSANO NICCOLÒ All'inizio del XX secolo, alcuni ricercatori dimostrarono che animali privati degli emisferi cerebrali erano ancora capaci di risposte emozionali, evidenziando come alcune componenti delle emozioni fossero mediate da regioni sottocorticali. La scoperta che la stimolazione elettrica dell'ipotalamo poteva indurre manifestazioni di rabbia e irritabilità portò Walter Cannon a ipotizzare che questa struttura svolgesse un ruolo centrale nel controllo delle emozioni. Anche nei gatti sottoposti a decorticazione, veniva osservata una irritabilità simile: in questa condizione, gli animali mostravano comportamenti come agitazione della coda, erezione del pelo, arcuamento del dorso, protrusione degli artigli e sudorazione. Cannon definì queste reazioni come "falsa rabbia", poiché tali manifestazioni non integravano i segnali provenienti dalle aree corticali, essenziali per un'esperienza emozionale consapevole, come quella della rabbia "vera". La falsa rabbia poteva manifestarsi spontaneamente, in assenza di stimoli specifici, e le risposte aggressive erano spesso non finalizzate, come nel caso di animali che mordevano se stessi. Fu Philip Bard, nel 1928, a chiarire ulteriormente il ruolo dell'ipotalamo in questo fenomeno; attraverso sezioni progressive del cervello, via via più craniali (Fig. 3), egli osservò che l'ablazione dell'ipotalamo eliminava la falsa rabbia, confermando così il ruolo chiave di questa struttura nella generazione di tali risposte emotive.

Basi Anatomiche della Falsa Rabbia

DEGLES NICCOLÒ CUS UNIVERSITÀ CUSANO

Ipotalamo posteriore

Ipotalamo anteriore

Ipotalamo posteriore

Ipotalamo anteriore

L

Corpo mammillare Fig. 3. Falsa rabbia: basi anatomiche.

Cannon e Bard, quindi, formularono una teoria delle emozioni, che ha avuto una grande influenza: secondo tale teoria, detta centrale di Cannon-Bard, le informazioni sensoriali vengono trasmesse al talamo, da dove vengono ritrasmesse all'ipotalamo e alla corteccia (Fig. 4). L'ipotalamo valuta le qualità emozionali degli stimoli e attraverso le sue connessioni discendenti con il tronco dell'encefalo e il midollo spinale, genera le risposte somatiche; le vie che dal talamo vanno alla corteccia, invece, danno origine ai sentimenti coscienti.

Teoria Centrale

DEGLLO NICCOLÒ CUSA UNIVERSITÀ CUSANO

Sentimento

Corteccia cerebrale

Stimolo emozionale

Talamo

Ipotalamo

Risposta somatica Fig. 4. Teoria centrale di Cannon-Bard.

Circuito di Papez

Nel 1937, James Papez rielaborò la teoria precedentemente descritta, introducendo una serie di strutture interposte tra l'ipotalamo e la corteccia cerebrale. Propose che la corteccia del cingolo fosse la regione responsabile dell'elaborazione consapevole delle emozioni, ricevendo segnali dall'ipotalamo tramite il talamo anteriore. Questi segnali, integrati con informazioni provenienti dalla corteccia sensoriale, contribuivano alla percezione soggettiva delle emozioni. I segnali efferenti dalla corteccia del cingolo viaggiavano verso l'ipotalamo attraverso l'ippocampo (corpi mammillari). Questo percorso, insieme alle connessioni reciproche tra l'ipotalamo, l'ippocampo e la corteccia del cingolo, completava il cosiddetto circuito di Papez (ipotalamo -> talamo anteriore -> corteccia del cingolo -> ippocampo -> ipotalamo) (Fig. 5).