Un suono ci spaventa? Il nostro respiro accelera. Ci rompiamo una gamba? Ansimiamo per il dolore. Quando siamo in preda a dolore o ansia la nostra respirazione si fa più veloce, e la ricerca non aveva trovato ancora una risposta al fenomeno.
Ora, un team di ricercatori del Salk Institute ha scoperto una rete neurale nel cervello che collega direttamente i modelli di respirazione ai sentimenti di dolore, ansia e paura. La scoperta potrebbe portare a un analgesico che previene un fenomeno opposto: la respirazione interrotta indotta da oppiacei che provoca non poche morti per overdose.
Lo studio
Nel lavoro pubblicato il 17 dicembre 2021 su Neuron, il gruppo del Salk Institute ha esaminato un gruppo di neuroni nel tronco cerebrale chiamato nucleo parabrachiale laterale, che è disposto in una configurazione nucleo-guscio.
I ricercatori hanno scoperto che i neuroni del guscio proiettano all'amigdala, che è un'area del cervello che elabora la paura e il dolore. I neuroni nel guscio proiettano anche ad una regione chiamata complesso di pre-Bötzinger, che è responsabile della generazione del ritmo della respirazione.
In sintesi: il nucleo e il guscio si influenzano a vicenda in base agli input provenienti da queste aree. È il motivo che cercavamo, e spiega scientificamente anche il processo per cui riallineare la respirazione (con esercizi mirati e l'apporto della meditazione) abbia impatto positivo sull'ansia.
Respirazione e ansia o dolore coordinati dalla stessa area
"Siamo il primo gruppo a dimostrare come il nucleo parabrachiale laterale coordini sia la respirazione che dolore e ansia", dice l'autore senior dell'articolo, Sung Han, assistente professore presso il Salk Institute.
Comprendendo i circuiti in questa regione del cervello, potremmo essere in grado di separare la regolazione della respirazione e la regolazione del dolore per sviluppare un farmaco che inibisca le sensazioni di dolore senza reprimere la respirazione.
È ciò che accade con gli oppiacei. In lavori precedenti, il laboratorio di Han ha mostrato che gli oppiacei come la morfina reprimono la respirazione attivando recettori specifici, chiamati recettori μ-oppioidi (MOR), che portano all'inibizione dei neuroni che li esprimono.
Riattivazione le cellule che esprimono MOR potrebbe invertire la depressione respiratoria, e in quei casi salvare dalla morte per overdose.
Quali sono i prossimi passi?
“Abbiamo trovato circuiti molto intricati che coinvolgono input a monte e a valle di questi neuroni. Scoprendo questo meccanismo del circuito, possiamo spiegare meglio perché la respirazione può spesso essere coordinata con il dolore e l'ansia", dice il primo autore Shijia Liu, uno studente di Han.
Han è felice che la scoperta del team abbia un'applicazione traslazionale, ovvero che possa essere in grado di aiutare le persone. "Il problema con gli oppioidi è che riducono il dolore ma anche la respirazione della persona", dice Han. "Quindi le persone possono morire a causa loro".
Per evitare che questo accada, potremmo trovare farmaci che danno benefici contro ansia e dolore, ma senza danni collaterali.
