La serotonina, un composto che agisce da neurotrasmettitore e influenza le funzioni neuronali, è attualmente dimostrato che ha influenza su comportamenti come l’umore, il sonno e le voglie. Ora, ramificando la ricerca sull’influenza della serotonina su certi comportamenti, i ricercatori hanno trovato un legame più grande tra fiducia , pazienza e serotonina nello studio dell’effetto della serotonina nei neuroni. I ricercatori della Okinawa Institute for Science and Technology University hanno testato l’associazione tra il sistema chimico del cervello, influenzato dalla serotonina, e la convinzione, della cavia in questo caso, nel momento in cui il premio sarebbe stato ricevuto osservando, in questo caso, come i topi avrebbero risposto se la ricompensa fosse stata incerta.
In uno studio precedente, i ricercatori hanno stimolato i neuroni geneticamente modificati che producono una proteina sensibile alla luce, un metodo chiamato optogenetica. I ricercatori hanno scoperto che una volta stimolati i neuroni della serotonina nel nucleo del rafe dorsale e aumentati dalla luce, i topi hanno aspettato più a lungo la loro ricompensa.
Nell’apparato digerente, la serotonina regola la digestione, mentre a livello del sistema nervoso centrale, questo neurotrasmettitore è fondamentale per regolare l’umore, il sonno, l’appetito, l’apprendimento e la memoria.
Il sistema serotinonergico è coinvolto anche nel controllo del comportamento sessuale e delle relazioni sociali (bassi livelli di serotonina sembrano collegati ad ipersessualità e comportamenti aggressivi antisociali). Non a caso alcune droghe che aumentano il rilascio di serotonina e/o l’attività dei suoi recettori, come l’ecstasy, inducono euforia, senso di aumentata socialità ed autostima.
Il nostro organismo produce la serotonina a partire dal triptofano, una sostanza che possiamo assumere attraverso l’alimentazione. Tra gli alimenti che contengono triptofano troviamo uova, latte e latticini, carne e salmone, ma anche alga spirulina disidratata, semi di soia, semi di sesamo e di girasole, cacao, cioccolato fondente, patate, banane, riso, cereali integrali, verdure a foglia verde, noci e mandorle.
Finora l’esatto funzionamento di questo neurotrasmettitore era conosciuto solo approssimativamente, ma ora in special modo il meccanismo che regola il funzionamento della serotonina nei circuiti che controllano i movimenti e che permettono di adattarsi a nuove situazioni emotive e motorie è stato ricostruito nella ricerca pubblicata sulla rivista Neuron e coordinata dall’Italia, con l’Istituto Italiano di Tecnologia (Iit), in collaborazione con il dipartimento di Biologia dell’Università di Pisa e l’università Sorbona di Parigi.
«Ricostruire in maniera molto accurata i meccanismi molecolari con cui la serotonina funziona nel cervello è importante anche per capire cosa avviene in condizioni patologiche in cui la serotonina non viene prodotta o in cui mancano i recettori specifici a cui legarsi», ha osservato la coordinatrice della ricerca, Raffaella Tonini, del dipartimento di Neuromodulazione dei circuiti corticali e subcorticali dell’Iit.
La scoperta segna quindi un passo in avanti verso la possibilità di comprendere meglio malattie come il morbo di Parkinson o i disturbi ossessivo-compulsivi.
Come ha spiegato Massimo Pasqualetti, dell’Università di Pisa, manipolare i livelli della serotonina ha permesso di definire il meccanismo d’azione di un suo recettore, chiamato 5-HT4, e il tipo di connessioni neuronali che modula. Identificarlo è stato possibile controllando, in modelli animali, l’attività dei neuroni che producono la serotonina.
Nel corso dello studio, i neuroscienziati hanno utilizzato approcci sperimentali avanzati, tra cui l’optogenetica e la chemogenetica, per accendere e spegnere i neuroni attraverso la luce o l’attivazione di proteine geneticamente ingegnerizzate.
Il team IIT con questo studio è riuscito a dimostrare che la comunicazione tra neuroni del talamo e quello dello striato è ridotta se avviene in assenza di serotonina.
Studi attualmente in corso nel laboratorio di Raffaella Tonini suggeriscono che bloccando l’azione del recettore 5-HT4, la capacità di adattarsi ad una nuova situazione, cambiando strategia d’azione, è più lenta.
Diventa quindi possibile comprendere meglio disturbi come la depressione, in cui il recettore per la serotonina 5-HT4 non viene prodotto in normale quantità, avvalorando recenti teorie neuropsichiatriche che evidenzierebbero nei pazienti affetti da depressione un’incapacità di adattarsi ai cambiamenti imposti dall’ambiente.