I neuroscienziati tracciano i percorsi dal cervello all'intestino

I neuroscienziati dell'Università di Pittsburgh Brain Institute hanno tracciato percorsi neurali che collegano il cervello allo stomaco, fornendo un meccanismo biologico per spiegare come lo stress può favorire lo sviluppo dell'ulcera.

Le scoperte, pubblicato questa settimana su Atti dell'Accademia Nazionale delle Scienze , costruire una base scientifica per l'influenza del cervello sulla funzione degli organi e sottolineare l'importanza della connessione cervello-corpo.

Fino ad ora, la ricerca che esplora l'interazione intestino-cervello si è in gran parte concentrata sull'influenza dell'intestino e del suo microbioma sul cervello. Ma non è una strada a senso unico -; il cervello influenza anche la funzione dello stomaco.

Pavlov ha dimostrato molti anni fa che il sistema nervoso centrale utilizza i segnali ambientali e l'esperienza passata per generare risposte anticipatrici che promuovono una digestione efficiente. E sappiamo da tempo che ogni aumento della disoccupazione e del suo stress associato è accompagnato da un aumento dei tassi di mortalità per ulcere allo stomaco".

Peter Strick, dottorato di ricerca, Direttore scientifico del Brain Institute e cattedra di neurobiologia al Pitt

Per trovare le regioni del cervello che controllano l'intestino, Strick e il suo coautore David Levinthal, M.D., dottorato di ricerca, professore assistente di gastroenterologia, epatologia e nutrizione al Pitt, ha usato un ceppo di virus della rabbia per tracciare le connessioni dal cervello allo stomaco.

Dopo essere stato iniettato nello stomaco di un topo, il tracciante virale è tornato al cervello saltando da neurone a neurone -; usando lo stesso trucco che usa il virus della rabbia per infiltrarsi nel cervello dopo essere entrato nel corpo attraverso un morso o un graffio -; per rivelare le aree del cervello che esercitano il controllo sullo stomaco.

Strick e Levinthal hanno scoperto che il parasimpatico -; "riposare e digerire" -; le vie del sistema nervoso risalgono dallo stomaco principalmente a una regione del cervello nota come insula rostrale, responsabile della sensazione viscerale e della regolazione delle emozioni.

"Lo stomaco invia informazioni sensoriali alla corteccia, che invia istruzioni all'intestino, " ha detto Strick. "Ciò significa che i nostri 'sentimenti viscerali' sono costruiti non solo da segnali derivati ​​dallo stomaco, ma anche da tutte le altre influenze sull'insula rostrale, come le esperienze passate e le conoscenze contestuali".

In contrasto, il simpatico -; "lotta o fuga" -; vie del sistema nervoso centrale, che entrano in gioco quando siamo stressati, prevalentemente risalire dallo stomaco alla corteccia motoria primaria, che è la sede del controllo volontario sui muscoli scheletrici che muovono il corpo.

L'identificazione di questi percorsi neurali che collegano il cervello e lo stomaco potrebbe fornire nuove informazioni sui disturbi intestinali comuni.

Per esempio, Helicobacter pylori l'infezione innesca tipicamente la formazione di ulcere, ma i segnali discendenti dalla corteccia cerebrale potrebbero influenzare la crescita dei batteri regolando le secrezioni gastriche per rendere lo stomaco più o meno ospitale agli invasori.

Queste intuizioni potrebbero anche cambiare la pratica della gastroenterologia clinica. Sapere che il cervello esercita un controllo fisico sull'intestino offre ai medici un nuovo modo di affrontare i problemi intestinali.

"Diversi disturbi intestinali comuni, come dispepsia o sindrome dell'intestino irritabile, potrebbe non migliorare con i trattamenti attuali, " disse Levinthal, che è anche un gastroenterologo presso UPMC. "I nostri risultati forniscono obiettivi corticali che saranno fondamentali per lo sviluppo di nuove terapie basate sul cervello che potrebbero essere utili per i nostri pazienti".

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