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Ricerche

Lo stress acuto prepara il cervello a migliori prestazioni cognitive e mentali

Troppo lavoro e stress? Guarda il lato positivo: un pò di stress fa bene. [Ndt: Solo un pò, perchè secondo diversi studi, l'eccesso di stress in mezza età è un fattore di rischio per la demenza in età avanzata].

"Si pensa sempre allo stress come a una cosa davvero brutta, ma non lo è", scrive Daniela Kaufer, professore associato di biologia integrativa all'Università della California di Berkeley. "Una certa quantità di stress va bene per spingerci giusto al livello ottimale di vigilanza e di prestazioni comportamentali e cognitive".


Le cellule cerebrali chiamate astrociti (in rosa)
sembrano essere protagoniste nella risposta allo
stress acuto. Gli ormoni dello stress stimolano
gli astrociti a rilasciare il fattore 2 di crescita dei
fibroblasti (turchesi), che a loro volta portano a
nuovi neuroni (blu). (Credit: Image by Daniela
Kaufer & Liz Kirby)

La nuova ricerca della Kaufer e di Elizabeth Kirby, borsista post-dottorato alla UC Berkeley, ha scoperto esattamente come lo stress acuto - di breve durata, non cronico - induce il cervello a migliorare le prestazioni.


Studiando i topi, hanno scoperto che eventi stressanti significativi, ma brevi, portano delle cellule staminali nel cervello a convertirsi in nuove cellule nervose che, quando maturano due settimane più tardi, migliorano le prestazioni mentali dei ratti.


"Penso che gli eventi stressanti intermittenti sono probabilmente quelli che mantengono il cervello più vigile, e quando si è attenti si hanno migliori prestazioni", dice.


Kaufer, Kirby e i loro colleghi dell'Helen Wills Neuroscience Institute di Berkeley descrivono i risultati in un articolo pubblicato online il 16 Aprile dalla nuova rivista eLife, ad accesso libero.


Le scoperte dei ricercatori della UC Berkeley, "in generale rafforzano l'idea che gli ormoni dello stress aiutano un animale ad adattarsi: dopotutto ricordare il luogo in cui è accaduto qualcosa di stressante è utile per affrontare situazioni future nello stesso luogo", spiega Bruce McEwen, capo del Laboratorio di Neuroendocrinologia "Harold e Margaret Milliken Hatch" della Rockefeller University, non coinvolto nello studio.


La Kaufer è particolarmente interessato al modo in cui lo stress, sia acuto che cronico, influenza la memoria e, dal momento che l'ippocampo del cervello è fondamentale per la memoria, lei ed i suoi colleghi si sono focalizzati sugli effetti dello stress sulle cellule staminali neurali nell'ippocampo del cervello di ratto adulto. Le cellule staminali neurali sono una sorta di cellula cerebrale generica o progenitrice che, a seconda degli inneschi chimici, possono maturare diventando neuroni, astrociti o altre cellule nel cervello. Il giro dentato dell'ippocampo è una delle uniche due aree del cervello che generano nuove cellule cerebrali negli adulti, ed è molto sensibile agli ormoni glucocorticoidi dello stress, scrive la Kaufer.


Molte ricerche hanno dimostrato che lo stress cronico alza il livello degli ormoni glucocorticoidi dello stress, sopprimendo la produzione di nuovi neuroni nell'ippocampo, e alterando la memoria.
Questo si aggiunge all'effetto che i livelli cronicamente elevati di ormoni dello stress hanno su tutto il corpo, come l'aumento del rischio di obesità cronica, di malattie cardiache e di depressione.


Si sa molto meno degli effetti dello stress acuto, spiega la Kaufer, e gli studi hanno dato risultati contrastanti. Per chiarire la confusione, la Kirby ha sottoposto i topi a quello che, per loro, è stress acuto, ma di breve durata: tenerli immobili nelle loro gabbie per un paio d'ore. Ciò ha portato il livello dell'ormone dello stress (corticosterone) alla pari di quello da stress cronico, anche se solo per poche ore. Lo stress ha raddoppiato la proliferazione di nuove cellule cerebrali nell'ippocampo, specificamente nel giro dentato dorsale.


La Kirby ha scoperto che i ratti stressati ottengono risultati migliori in un test di memoria, non due giorni, ma due settimane dopo l'evento stressante. Usando particolari tecniche di etichettatura delle cellule, i ricercatori hanno stabilito che le nuove cellule nervose innescate dallo stress acuto sono le stesse coinvolte nell'apprendimento di nuove mansioni due settimane più tardi. "In termini di sopravvivenza, la proliferazione delle cellule nervose non ti aiuta subito dopo lo stress, perché ci vuole tempo perchè le cellule diventino neuroni maturi e funzionanti", spiega la Kaufer. "Ma, in un ambiente naturale, dove lo stress acuto avviene su base regolare, questo terrà l'animale più vigile, più in sintonia con l'ambiente ed a ciò che in realtà lo minaccia o no".


Hanno anche scoperto che la proliferazione delle cellule nervose dopo lo stress acuto è innescato dal rilascio di una proteina, il fattore 2 di crescita dei fibroblasti (FGF2), da parte degli astrociti, cellule cerebrali un tempo ritenute di supporto, ma che ora sembrano avere un ruolo più cruciale nella regolazione dei neuroni. "Il coinvolgimento del FGF2 è interessante, perché la carenza di FGF2 è associata a comportamenti di tipo depressivo negli animali ed è collegata alla depressione negli esseri umani", dichiara McEwen.


La Kaufer rileva che l'esposizione a stress acuto e intenso a volte può essere dannosa, portando, ad esempio, ai disturbi da stress post-traumatico. Ulteriori ricerche potrebbero aiutare ad identificare i fattori che determinano se una risposta allo stress è buona o cattiva. "Penso che il messaggio finale sia ottimista", conclude. "Lo stress può essere qualcosa che migliora, ma è una questione di quantità, per quanto tempo e come si interpreta o si percepisce".


Hanno collaborato allo studio Sandra E Muroy, Wayne G. Sole e David Covarrubias del Dipartimento di biologia molecolare e cellulare della UC Berkeley; Megan J. Leong dell'Helen Wills Neuroscience Institute; Laurel A. Barchas del Dipartimento di Biologia Integrativa. La Kirby è ora un borsista post-dottorato alla Stanford University.

La ricerca della Kaufer è stata finanziata da una borsa di studio BRAINS (Biobehavioral Research Awards for Innovative New Scientists) del National Institute of Mental Health dei National Institutes of Health e dalla National Alliance for Research on Schizophrenia and Depression. La Kirby è stata finanziata da borse di studio del California Institute for Regenerative Medicine e dal US Department of Defense.

 

 

 

 


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Fonte: University of California - Berkeley.

Riferimento: Elizabeth D Kirby, Sandra E Muroy, Wayne G Sun, David Covarrubias, Megan J Leong, Laurel A Barchas, Daniela Kaufer. Acute stress enhances adult rat hippocampal neurogenesis and activation of newborn neurons via secreted astrocytic FGF2. eLife, April 16, 2013.

Pubblicato in Science Daily il 16 Aprile 2013 - Traduzione di Franco Pellizzari.

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