Come le cellule cerebrali comunicano tra loro

Con un peso di circa tre libbre, il cervello è la parte più complicata del corpo umano. Come organo responsabile dell'intelligenza, dei pensieri, delle sensazioni, dei ricordi, del movimento del corpo, dei sentimenti e del comportamento, è stato studiato e ipotizzato per secoli. Ma è l'ultimo decennio di ricerca che ha fornito i contributi più significativi alla nostra comprensione di come funziona il cervello. Anche con questi progressi, ciò che sappiamo finora è probabilmente solo una minima parte di quello che, senza dubbio, scopriremo in futuro.

Si ritiene che il cervello umano funzioni in un ambiente chimico complesso attraverso vari tipi di neuroni e neurotrasmettitori. I neuroni sono cellule cerebrali, numerate in miliardi, che sono in grado di comunicare istantaneamente l'una con l'altra attraverso messaggeri chimici chiamati neurotrasmettitori. Mentre viviamo le nostre vite, le cellule cerebrali ricevono costantemente informazioni sul nostro ambiente. Il cervello tenta quindi di creare una rappresentazione interna del nostro mondo esterno attraverso complessi cambiamenti chimici.

Neuroni (cellule cerebrali)

Il centro del neurone è chiamato la cellula corpo o soma. Contiene il nucleo, che ospita l'acido desossiribonucleico (DNA) o il materiale genetico della cellula. Il DNA della cellula definisce quale tipo di cellula è e come funzionerà.

Ad una estremità del corpo cellulare sono i dendriti, che sono ricevitori di informazioni inviate da altre cellule cerebrali (neuroni). Il termine dendrite, che deriva da un termine latino per albero, è usato perché i dendriti di un neurone assomigliano a rami di alberi.

All'altra estremità del corpo cellulare è il assone. L'assone è una lunga fibra tubolare che si estende lontano dal corpo cellulare. L'assone funge da conduttore di segnali elettrici.

Alla base dell'assone ci sono i terminali assonici. Questi terminali contengono vescicole dove messaggeri chimici, noti anche come neurotrasmettitori, sono immagazzinati.

Neurotrasmettitori (Chemical Messengers)

Si ritiene che il cervello contenga diverse centinaia di diversi tipi di messaggeri chimici (neurotrasmettitori). Generalmente, questi messaggeri sono classificati come eccitatori o inibitori. Un messaggero eccitatore stimola l'attività elettrica della cellula cerebrale, mentre un messaggero inibitore calma questa attività. L'attività di un neurone (cellula cerebrale) è in gran parte determinata dall'equilibrio di questi meccanismi eccitatori e inibitori.

Gli scienziati hanno identificato specifici neurotrasmettitori che si ritiene siano correlati a disturbi d'ansia. I messaggeri chimici che sono in genere mirati con farmaci comunemente usati per trattare il disturbo di panico includono:

• serotonina. Questo neurotrasmettitore svolge un ruolo nella modulazione di una varietà di funzioni e sentimenti del corpo, compreso il nostro umore. Bassi livelli di serotonina sono stati collegati alla depressione e all'ansia. Gli antidepressivi chiamati inibitori selettivi del reuptake della serotonina (SSRI) sono considerati gli agenti di prima linea nel trattamento del disturbo di panico. Gli SSRI aumentano il livello di serotonina nel cervello, con conseguente diminuzione dell'ansia e inibizione degli attacchi di panico.
• norepinefrina è un neurotrasmettitore che si ritiene sia associato alla risposta allo stress di combattimento o di volo. Contribuisce a sentimenti di vigilanza, paura, ansia e panico. Gli inibitori selettivi del reuptake della serotonina e norepinefrina (SNRI) e gli antidepressivi triciclici influenzano i livelli di serotonina e noradrenalina nel cervello, determinando un effetto anti-panico.
• Acido gamma-amminobutirrico (GABA) è un neurotrasmettitore inibitorio che agisce attraverso un sistema di feedback negativo per bloccare la trasmissione di un segnale da una cella all'altra. È importante per bilanciare l'eccitazione nel cervello. Le benzodiazepine (farmaci anti-ansia) funzionano sui recettori GABA del cervello che inducono uno stato di rilassamento.

Neuroni e neurotrasmettitori lavorano insieme

Quando una cellula cerebrale riceve informazioni sensoriali, spara un impulso elettrico che viaggia lungo l'assone verso il terminale assonico dove sono immagazzinati messaggeri chimici (neurotrasmettitori). Questo innesca il rilascio di questi messaggeri chimici nella fessura sinaptica, che è un piccolo spazio tra il neurone trasmittente e il neurone ricevente.

Mentre il messaggero fa il suo viaggio attraverso la fessura sinaptica, possono accadere diverse cose:

1. Il messaggero può essere degradato ed eliminato dal quadro da un enzima prima che raggiunga il suo recettore bersaglio.
2. Il messaggero può essere trasportato indietro nel terminale dell'assone attraverso un meccanismo di ricaptazione ed essere disattivato o riciclato per un uso futuro.
3. Il messaggero può legarsi a un recettore (dendrite) su una cella vicina e completare la consegna del suo messaggio. Il messaggio può quindi essere inoltrato ai dendriti di altre celle vicine. Ma, se la cellula ricevente determina che non sono necessari altri neurotrasmettitori, non inoltrerà il messaggio. Il messenger continuerà quindi a cercare di trovare un altro destinatario del suo messaggio fino a quando non viene disattivato o restituito al terminale axon dal meccanismo di ricaptazione.

Per una funzione cerebrale ottimale, i neurotrasmettitori devono essere attentamente bilanciati e orchestrati. Sono spesso interconnessi e si affidano l'un l'altro per il corretto funzionamento. Ad esempio, il neurotrasmettitore GABA, che induce il rilassamento, può funzionare correttamente solo con adeguate quantità di serotonina. Molti disturbi psicologici, incluso il disturbo di panico, possono essere il risultato di scarsa qualità o di basse quantità di determinati neurotrasmettitori o di siti di recettori neuronali, il rilascio di troppo di un neurotrasmettitore o il malfunzionamento dei meccanismi di reuptake del neurone.