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Esperienze e opinioni

Come il cuore regola la mente: cosa dice la ricerca recente.

Connection heart brain

Il nostro cervello riceve continuamente segnali dal corpo e dall'ambiente. Il processo con cui identifichiamo i segnali dal corpo, come "Ho fame", "Ho un ginocchio dolorante", è definito interoccettivo, mentre i segnali dall'esterno del corpo sono chiamati esterocettivi.


Sebbene siamo per lo più inconsapevoli dei processi interni corporei, come i battiti del cuore, essi possono influenzare la percezione, la cognizione e le emozioni. La mia attenzione qui è sull'interocezione, poiché riguarda il cuore: rappresenta una segnalazione dal basso all'alto piuttosto che il solito sistema dall'alto al basso così popolare nelle neuroscienze tradizionali.


L'attività cardiaca può essere divisa in due fasi: sistole, quando il muscolo cardiaco si contrae e pompa il sangue nel corpo, seguito dalla diastole, quando il cuore si rilassa e si riempie di sangue. Come vedremo, il cuore e i cicli del cuore hanno un ruolo sorprendente nel plasmare la percezione e la cognizione.

 

Percezione cosciente e ciclo cardiaco

A partire dagli anni '30, gli scienziati hanno scoperto che la sistole smorza il dolore e frena i riflessi da spavento. Ulteriori lavori hanno rintracciato questo effetto nel fatto che durante la sistole, i sensori di pressione inviano segnali sull'attività del cuore alle regioni inibitorie del cervello.


Gli scienziati del Max Planck Institute hanno mostrato due modi distinti in cui il battito cardiaco modula la percezione cosciente. Quando i soggetti di studio hanno ricevuto una corrente elettrica appena rilevabile al loro dito, erano più propensi a percepirla durante la diastole e a mancarla durante la sistole. Sembra che queste modulazioni correlate al battito cardiaco siano collegate all'attenzione interocettiva.


In un altro esperimento, degli stimoli sono stati rilevati e localizzati correttamente con meno frequenza durante la sistole, legata a uno scambio di sensibilità percettiva.


Diversi studi hanno riferito che i tempi nel ciclo cardiaco, che sono le fasi sistole o diastole, influiscono sulla percezione degli stimoli visivi o uditivi. Molto spesso, sono stati segnalati come più alti durante la diastole che la sistole. Questi risultati sono probabilmente correlati a cambi spontanei tra interocezione e esterocezione avviati dal cuore.

 

Emozione, memoria e ciclo cardiaco

Sarah Garfinkel, neuroscienziata della Brighton and Sussex Medical School, indaga le interazioni cervello-cuore alla base del regolamento delle risposte della paura. I suoi studi hanno dimostrato che i volti spaventosi vengono rilevati più facilmente e classificati come più intensi nella sistole rispetto alla diastole.


Corrispondentemente, le risposte alle facce spaventose nell'amigdala erano maggiori nella sistole che nella diastole. Queste nuove scoperte evidenziano un importante condotto per mezzo del quale le fluttuazioni interocettive a breve termine enfatizzano la percezione e la cognizione legate specificamente al trattamento della paura e della minaccia.


Alejandro Galvez-Pol di UCL/Institute of Neurology e il suo gruppo, ha studiato la correlazione tra i movimenti degli occhi e i segnali del battito cardiaco mentre i partecipanti confrontavano liberamente le differenze tra due modalità visive. Hanno scoperto che venivano generati più movimenti degli occhi durante la sistole, che è stata definita come il periodo di effetto massimo di attività dei barorecettori sulla cognizione.


Viceversa, sono state osservate più fissazioni durante la diastole, quando i barorecettori erano quiescenti. Infine, sono stati generati più battiti di ciglia nel periodo successivo del ciclo cardiaco. Ulteriori ricerche devono essere fatte per correlare i movimenti degli occhi con la cognizione e le emozioni percepite.

 

Individualità e cuore

Dei ricercatori di Parigi si sono focalizzati di recente sui "potenziali evocati dal battito cardiaco" (HEP, heartbeat-evoked potentials), che sono segnali elettrici generati dal cervello ogni volta che il cuore batte.


Il team ha incoraggiato i partecipanti a lasciare che le loro menti vagassero liberamente mentre monitoravano i loro HEP. Di tanto in tanto, venivano loro mostrati indizi visivi e dovevano riferire se, e quanto, stavano pensando a se stessi in quel momento.


I ricercatori hanno scoperto che quando un partecipante aveva un pensiero attivo di prima persona ("Devo fare la pipì"), questo si correlava con una maggiore intensità delle risposte neurali ai battiti cardiaci, in una parte della corteccia cerebrale chiamata precuneo ventrale, mentre quando un partecipante stava pensando a se stesso (ad esempio "Ho fame") si creavano risposte neurali più intense ai battiti cardiaci nella corteccia prefrontale ventromediale.


Gli scienziati hanno concluso: "I nostri risultati sperimentali supportano direttamente le teorie che radicano la personalità nel monitoraggio neurale degli organi interni".

 

Malattie cardiache e demenza

Fino ad ora, non è chiaro come alcune forme di demenza vascolare possano accadere anni prima dell'aterosclerosi nel cervello. Una nuova ricerca dell'Università di Sheffield ha scoperto che la malattia cardiaca provoca la rottura di una funzione cerebrale chiave che collega l'attività cerebrale e il flusso sanguigno, il che significa che il cervello ottiene meno sangue per lo stesso livello di attività.


Il primo autore dello studio dott. Osman Shabir, del Neuroscience and Healthy Lifespan Institutes dell'Università di Sheffield, ha notato che il morbo di Alzheimer (MA) è la forma più comune di demenza in tutto il mondo e le malattie cardiache sono un fattore di rischio importante sia per il MA che per la demenza.


Le malattie cardiache possono causare direttamente disfunzione cerebrale triplicando la proteina amiloide-beta, che si accumula e innesca il MA, e attiva il gene infiammatorio IL1. Ciò che è più significativo è che ciò accade prima dell'accumulo di colesterolo nei vasi sanguigni del cervello (aterosclerosi) ed è un preludio alla demenza.


Ciò significa che il cervello è privato della quantità ottimale di ossigeno, che alla fine può portare alla demenza. I ricercatori hanno anche proposto che i sintomi di molti pazienti peggiorano dopo ferite o cadute, a causa del flusso ridotto di sangue al cervello, con riduzione concomitante di ossigeno.

 

Parkinson e infarto

Il morbo di Parkinson (MP) è un disturbo cerebrale caratterizzato da una perdita progressiva del movimento fisico, come tremori, discorso lento o biascicato e/o rigidità o intervallo limitato di moto per il cammino e altre attività fisiche. Non c'è cura per il MP, che è anche associato a cambiamenti comportamentali, depressione, perdita di memoria e stanchezza.


Jens Sundbøll, dei dipartimenti di epidemiologia clinica e cardiologia della clinica universitaria di Aarhus in Danimarca, ha confrontato il rischio di MP con il parkinsonismo secondario in 182.000 pazienti che avevano avuto un attacco cardiaco per la prima volta. Nel confronto con il gruppo di controllo, i ricercatori hanno riscontrato che c'era un rischio inferiore del 20% di MP tra le vittime di infarto e del 28% di parkinsonismo secondario.


Il rischio di MP sembra essere attenuato in questi pazienti, rispetto alla popolazione generale. Il rischio ridotto può riflettere una relazione inversa tra fattori di rischio cardiovascolare e MP. Anche se nessuno conosce la ragione, vediamo ancora una volta l'impatto che gli organi del corpo hanno sul cervello e sulla mente.

 

 

 


Fonte: Thomas R. Verny MD, ha insegnato alle Università di Harvard, di Toronto, di York e alla St Mary del Minnesota.

Pubblicato in Psychology Today (> English) - Traduzione di Franco Pellizzari.

Riferimenti:

  1. E Al, ..., A Villringer. Heart–brain interactions shape somatosensory perception and evoked potentials. PNAS, 2020, DOI
  2. SA Saxon. Detection of near threshold signals during four phases of cardiac cycle. Ala. J. Med. Sci. 1970
  3. CA Sandman, ..., B Diamond. Heart rate and cardiac phase influences on visual perception. J. Comp. Physiol. Psychol. 1977, DOI
  4. SN Garfinkel, ..., HD Critchley. What the heart forgets: Cardiac timing influences memory for words and is modulated by metacognition and interoceptive. Psychophysiology, 2013, DOI
  5. A Galvez-Pol, ..., JM Kilner. Active sampling in visual search is coupled to the cardiac cycle. Cognition, 2020, DOI
  6. O Shabir, ..., J Berwick. Assessment of neurovascular coupling and cortical spreadingdepression in mixed mouse models of atherosclerosis and Alzheimer’s disease. eLife, 2022, DOI
  7. J Sundbøll, ..., HT Sørensen. Risk of Parkinson Disease and Secondary Parkinsonism in Myocardial Infarction Survivors. Journal of the American Heart Association, 2022, DOI

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