Anatomia funzionale delle emozioni

Emozioni

Le emozioni sono risposte complesse dell’organismo a stimoli adeguati, che si manifestano con specifici repertori di azioni (ad esempio la fuga o l’evitamento) e con modificazioni dello stato interno (ad esempio la frequenza cardiaca), che è possibile osservare e misurare.

Sono considerate emozioni primarie la paura, la rabbia, la sorpresa, la tristezza, il disgusto e la felicità.

Disgusto Tristezza Felicità

Paura Rabbia Sorpresa

Teorie classiche della elaborazione delle emozioni

Sistema Limbico

In passato le basi neuroanatomiche delle emozioni facevano riferimento al concetto di sistema limbico, un circuito incentrato soprattutto sull’ippocampo e sulle sue connessioni con l’ipotalamo. Una visione più moderna di questo circuito include anche l’amigdala e la corteccia prefrontale.

Inoltre, la teoria del sistema limbico implicava che le stesse strutture cerebrali fossero coinvolte in tutte le emozioni e che esistesse una separazione fra sistema cognitivo e sistema emozionale.Entrambe queste ipotesi non sono più sostenibili in base alle conoscenze attuali.

Emozioni: strutture cerebrali coinvolte

Un circuito complesso di strutture cerebrali, sia corticali che sottocorticali, contribuiscono alla elaborazione delle emozioni.

Ciascuna struttura sembrerebbe svolgere un ruolo diverso ed apportare un contributo specifico all’elaborazione dello stimolo emotigeno.

Le strutture che risultano particolarmente attive nel processo di elaborazione emozionale sono:

• Corteccia Orbitofrontale (OFC)• Corteccia Prefrontale Mediale/ Cingolo anteriore (ACC)• Amigdala• Insula

Decision Making

Regolazione comportamentale

FUNZIONI ASSOCIATE ALLA OFC

Decision Making

I processi decisionali sono attivati in situazioni in cui è necessario operare una scelta selezionando una tra diverse alternative

Le scelte associate a rinforzo sono selezionate, mentre quelle associate ad esiti negativi sono soppresse

Modelli teorici di decision making propongono una selezione delle alternative sulla base dell’analisi del rapporto tra costi e benefici

La opzione con il miglior rapporto costi-benefici sarà selezionata

Attuare processi decisionali in situazioni complesse (es. investire danaro in borsa)

La OFC rappresenta una regione cruciale in un circuito neurale preposto all’elaborazione di segnali non coscienti (“somatic marker” signals) che consentono di valutare, sulla base di precedenti esperienze, le conseguenze di un’azione in termini di vantaggi e svantaggi (Damasio 1994)

Somatic Marker Hyphotesis

Le prove che esplorano i processi decisionali si basano sul “compito della scommessa” (gambling task) di Bechara et al. (1994)

Il deficit di elaborazione dei “somatic marker” causa un’incapacità a osservare le regole sociali e a decidere vantaggiosamente su questioni riguardanti la propria vita (es. il caso di Phineas Cage)

Decision Making e scommesse…

Phineas Gage

The Iowa Gambling Task (Bechara et al. 1994)

Four choices:

• Two decks have high immediate, but low overall reward (the bad decks: A & B).

• Two decks have a low immediate, but high overall reward (the good decks: C & D).

I soggetti normali mostrano un comportamento “razionale” a differenza di pazienti con lesioni orbitofrontali che presentano un comportamento “irrazionale”

The Iowa Gambling Task (Bechara et al. 1994)

-10

-8

-6

-4

-2

0

2

4

6

8

10

1 2 3 4 5

Block

Mean

net

sco

renormalVMpfc

L’attivazione somatica è rilevata mediante la registrazione della risposta galvanica della pelle (GSRs)

I soggetti normali sviluppano risposte GSRs anticipatorie prima di scegliere una carta

Pazienti OFC non sviluppano risposte GSRs anticipatorie prima di scegliere le carte

Entrambi i gruppi mostrano GSRs relativamente normali dopo il rinforzo

Quindi, i pazienti non sviluppano aspettative sulle conseguenze future delle loro decisioni

The Iowa Gambling Task (Bechara et al. 1994)

The Iowa Gambling Task (Bechara et al. 1994)

The Iowa Gambling Task (Bechara et al. 1994)

Un deficit del controllo di stimoli interferenti si evidenzia in una tendenza a trascurare informazioni rilevanti oppure in un’aumentata reattività verso stimoli irrilevanti rispetto al compito

Sensibilità all’interferenza: Test di Stroop

Il paziente con danno prefrontale sarà incapace a rispondere selettivamente al target: l’attenzione viene catturata dall’informazione che risulta non rilevante rispetto alla consegna.

FUNZIONI ASSOCIATE ALLA ACC

Stroop Test

Subtest 2

blu

rosso

verde

Subtest 3

blu

rosso

verde

Subtest 1

Organizzazione della ACC

Divisione cognitiva

Divisione emotiva

Compito: riportare il numero di parole indipendentemente dal loro significato

Amigdala

La principale regione cerebrale implicata nell’elaborazione delle emozioni è l’amigdala, struttura collocata all’interno della porzione mediale del lobo temporale, adiacente all’ippocampo, con la corteccia prefrontale posta immediatamente anteriormente.

L’amigdala è costituita da tre nuclei principali: basolaterale, corticomediale e centrale.Raggiungono l’amigdala fasci di fibre provenienti da tutti i lobi cerebrali, dalle vie sensoriali e dall’ippocampo. Le diverse stazioni di afferenza sono riccamente interconnesse tra loro.

Dall’amigdala partono vie per l’ipotalamo (via amigdalofughe e stria teminale), coinvolte nella risposta vegetativa, vie per il grigio acqueduttale che garantiscono la reazione comportamentale e vie corticali implicate nell’elaborazione emozionale.

Insula

L’insula giace profonda sulla superfice laterale del cervello, all’interno del solco laterale, che separa il lobo temporale dalla corteccia parietale inferiore.

L’insula riceve differenti informazioni corticali e talamiche: la porzione anteriore dell’insula è in connessione con i nuclei ventro-mediali del talamo e con il nucleo centrale dell’amigdala; la porzione posteriore è in recoproca connessione con la corteccia somatosensoriale secondaria, col nucleo ventrale infero-posteriore del talamo e con la porzione posteriore del nucleo ventro-mediale del talamo.

Orbito-mediale Cingolo anteriore

Insula

Caudato

Sub. nigra

Talamo anteriore

Striato

Pallido

Talamo dorsale

Dorso-laterale

Amigdala

Ipotalamo

Tronco encefalico

Setto

Ippocampo