La dopamina viene spesso definita "la sostanza chimica del piacere" nel cervello, ma è molto di più. Tim Robberts/Getty Images È probabile che tu abbia sentito parlare del neurotrasmettitore dopamina, che sembra avere la stessa copertura mediatica sensazionale di molte celebrità di Hollywood. In decine di articoli su Internet, la dopamina è descritta come la salsa segreta per il comportamento scorretto umano - la cosa che presumibilmente ci fa desiderare di tutto, dal sesso al cioccolato alle scommesse di denaro che non possiamo permetterci di perdere nel blackjack. Se credi all'hype, è anche ciò che ci fa controllare Facebook ogni 20 minuti e sederci sul divano per ore uccidendo zombie in un videogioco. La dopamina è spesso collegata alla dipendenza, alcolismo, desiderio sessuale, comportamento compulsivo e assunzione di rischi pericolosi.
Come si lamentò una volta il giornalista scientifico britannico Vaughn Bell, la semplice menzione della dopamina tende a far sembrare qualcosa come un vizio scientificamente provato." Se non sei d'accordo con qualcosa, basta dire che rilascia dopamina e implica che deve essere pericolosamente avvincente, " scrisse, chiamando la dopamina la Kim Kardashian dei neurotrasmettitori, per il suo "appello istantaneo alla cronaca svogliata".
In verità, anche se, la dopamina è semplicemente una sostanza chimica che consente ai segnali di passare attraverso le sinapsi, gli spazi tra i neuroni. Facendo ciò, consente alle reti composte da un vasto numero di neuroni di svolgere il proprio lavoro [fonte:Brookshire]. Tutto questo è in realtà molto più complicato, di cui parleremo più avanti.
Allora perché la dopamina ha una reputazione così scandalosa? È perché la segnalazione della dopamina è un attore chiave nel sistema di ricompensa del cervello, che ci spinge a fare cose che ci fanno sentire piacevoli, e per farli più e più volte. Ma questa è solo una delle numerose funzioni che la dopamina svolge nei nostri corpi. È anche vitale per processi importanti come il controllo del motore, apprendimento e memoria. I malfunzionamenti nel cablaggio che utilizza la dopamina sembrano svolgere un ruolo in numerosi disturbi, compreso il Parkinson e la schizofrenia [fonte:Jiang].
In questo articolo spiegheremo cos'è la dopamina e come funziona nel nostro cervello e nel nostro corpo. Spiegheremo anche cosa non è la dopamina, e cercare di sfatare alcuni dei miti che sono sorti intorno alla sostanza chimica.
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Un modello a palla e bastone di dopamina, un neurotrasmettitore che influenza il comportamento, dormire, apprendimento, percezione del dolore, umore e motivazione. theasis/Getty Images Come abbiamo spiegato in precedenza, la dopamina è una delle oltre 100 sostanze chimiche note come neurotrasmettitori, che consentono ai neuroni del cervello di comunicare tra loro e gestire tutto ciò che accade nel nostro corpo [fonte:Purves et al.].
Come tutti i neurotrasmettitori, la dopamina attraversa un ciclo, che inizia con la sua sintesi da parte di un neurone (chiamato the cellula presinaptica ). Quella cellula rilascia la dopamina e galleggia nella sinapsi, il divario tra i neuroni, e poi entra in contatto e si lega con strutture chiamate recettori sull'altro neurone, che poi trasmettono il segnale al secondo neurone. Dopo che la dopamina ha compiuto la sua missione, viene rapidamente rimosso e si degrada. Gli effetti della dopamina sul cervello dipendono molto da quali neuroni sono coinvolti e da quali recettori legano la dopamina [fonti:Brookshire, Purves et al.].
Mentre le molecole vanno, la dopamina è abbastanza compatta, composto da soli 22 atomi. Solo una piccola parte dei circa 100 miliardi di neuroni del cervello - solo 20, 000 — genera dopamina, la maggior parte di loro nelle strutture del mesencefalo come il sostanza nera , che aiuta a controllare il movimento, e la corteccia prefrontale [fonti:Angier, Decani].
Quei neuroni specializzati producono la dopamina prendendo un ammino da parte chiamato tirosina e combinandolo con un enzima, tirosina idrossilasi . Aggiungi un altro passaggio alla reazione chimica e otterresti un neurotrasmettitore diverso, noradrenalina [fonte:Decani].
In termini di storia evolutiva, la dopamina è in circolazione da molto tempo, e si trova negli animali, dalle lucertole agli umani. Ma le persone hanno molta dopamina e nel tempo, sembra che ci siamo evoluti per produrne sempre di più, forse perché ci aiuta a essere aggressivi e competitivi. Come ha scritto la psichiatra evoluzionista Emily Deans nel 2011, "la dopamina è ciò che ha reso gli esseri umani così tanto successo." I ricercatori hanno scoperto che gli esseri umani hanno circa tre volte più neuroni che producono dopamina rispetto agli altri primati [fonte:Parkin].
Misurazione della dopaminaI ricercatori del Massachusetts Institute of Technology hanno sviluppato minuscole sonde – appena 10 micron di diametro – che possono essere impiantate nel cervello degli animali per tracciare la dopamina. Perché sono così piccoli, non provocano la formazione di tessuto cicatriziale, e può funzionare per più di un anno [fonte:Trafton].
La funzione della dopamina al livello più elementare è quella di consentire ai segnali di passare attraverso le sinapsi da un neurone all'altro. Ma questa è la visione di alto livello. più vicino, le reti che utilizzano la dopamina sono composte da un vasto numero di neuroni, e gli effetti del rilascio di dopamina possono variare, a seconda di quali tipi di neuroni sono coinvolti e quale dei cinque diversi tipi di recettori utilizza la dopamina per connettere i neuroni. Anche il ruolo particolare dei neuroni può essere un fattore [fonte:Brookshire].
Gli effetti della dopamina dipendono da quale delle quattro vie viene utilizzata nel cervello e nel corpo dove agisce per facilitare la comunicazione. Il primo è il tratto nigrostriatale , che ha a che fare con il controllo motorio nel corpo. Quando i neuroni di quel sistema smettono di funzionare, può portare a disturbi come il Parkinson.
Un altro è il via mesocorticale , che va dall'area tegmentale ventrale alla corteccia frontale dorsolaterale nel cervello. È il percorso associato alla pianificazione, priorità, responsabilità e altre attività della funzione esecutiva.
C'è anche il via tuberinfundibolare , che collega l'ipotalamo e la ghiandola pituitaria, e blocca la secrezione di latte nel seno femminile. Il blocco di questo percorso della dopamina consente l'allattamento al seno.
Finalmente, c'è il via mesolimbica , che è collegato al sistema limbico del cervello, che controlla la ricompensa e l'emozione, e comprende l'ippocampo e la corteccia frontale mediale. Questo è il percorso che riceve più attenzione, poiché è collegato a problemi come la dipendenza [fonte:Deans].
La dopamina svolge un ruolo nella funzione renale e cardiaca, nausea e persino psicosi. Molti trattamenti per la schizofrenia prendono di mira la dopamina [fonte:Brookshire].
Fino a poco tempo fa, non si sapeva molto sui meccanismi precisi con cui i neuroni usano la dopamina. Si pensava che avvenisse principalmente attraverso qualcosa chiamato trasmissione del volume , in cui la dopamina si diffonde lentamente e in modo aspecifico in vaste aree del cervello, e nel processo è capitato di stabilire i giusti contatti con certi neuroni. Ma nel 2018 I ricercatori medici dell'Università di Harvard hanno pubblicato un documento che rivela che i siti specializzati su quelle cellule rilasciano dopamina in un modo estremamente veloce - pensa millisecondi - e preciso per colpire i siti [fonte:Jiang].
Ma tutto ciò probabilmente ti sembra un ronzio, quindi nella prossima sezione, torniamo al ruolo della dopamina nel sistema di ricompensa del cervello e nel piacere.
Mentre la dopamina non provoca piacere, influenza il modo in cui il piacere colpisce il cervello. Itziar Aio/Getty Images I primi esperimenti sulla funzione della dopamina sono stati eseguiti negli anni '50 e '60 da un ricercatore di nome James Olds, che ha scoperto che quando il cervello dei topi riceveva una scossa di stimolazione elettrica in una certa area, continuerebbero a eseguire un'azione come tirare una leva ancora e ancora [fonte:Chen].
Poiché la dopamina ha svolto un ruolo nella trasmissione dei segnali, gli scienziati inizialmente sospettavano che avesse qualcosa a che fare con il piacere. Le persone con depressione clinica tendono ad avere bassi livelli di dopamina nel cervello, che ha portato i ricercatori a ipotizzare che bassi livelli di dopamina inducessero una persona a provare meno piacere.
Quell'idea continua a rimbalzare sui media popolari, perché sembra avere un buon senso. Ma alla fine degli anni Ottanta, era stato smentito dalla ricerca. Negli esperimenti, gli animali le cui cellule dopaminergiche sono state uccise dai farmaci sembravano ancora godere del sapore dello zucchero quando veniva spruzzato loro in bocca, come dimostrano le loro espressioni facciali. Ma non cercherebbero ulteriori gusti dello zucchero [fonte:Chen].
Mentre la dopamina non provoca piacere, influenza il modo in cui il piacere colpisce il cervello. Ma ci sono diversi punti di vista su come farlo. Una scuola di pensiero è che la più grande influenza della dopamina è rafforzare il piacere, in modo che il cervello sviluppi un'aspettativa di sperimentare quel risultato dall'azione [fonte:Chen]. Ricerca sui giocatori d'azzardo, Per esempio, hanno dimostrato che i loro cervelli sperimentano tanta attività dopaminergica quando si avvicinano alla vittoria quanto quando vincono effettivamente. È quasi come se la sostanza chimica li spingesse, dicendo loro che vinceranno la prossima volta (anche se non l'hanno fatto l'ultima volta) [fonte:Chase e Clark].
Un'altra visione è che la dopamina aiuta semplicemente il cervello a sentirsi più motivato a fare qualcosa in modo che il corpo si senta abbastanza energico da tirare quella leva ancora e ancora [fonti:Chen, Salamone e Correa].
La dopamina non costringe qualcuno a infilarsi un ago nel braccio, fumare metanfetamine o farsi un tiro da una pipa da crack, né crea il piacere che un tossicodipendente prova dallo sballarsi. Ma la dopamina ha un ruolo nell'abuso di droghe e nella dipendenza, rafforzando gli effetti dell'uso di tali farmaci.
Quando una persona si ubriaca, provoca un aumento della produzione di dopamina nei neuroni dello striato, compreso il nucleo accumbens, strutture che fanno parte della rete di ricompensa del cervello. Questo aumento della sostanza chimica consente ai neuroni di creare più connessioni, e svolge un ruolo importante nella programmazione del cervello per connettere le droghe con il piacere, in modo che sviluppi un'aspettativa di ricompensa e motivazione per riprenderli di nuovo [fonte:Volkow, Fowler e Wang, et al.].
"Grandi ondate di dopamina insegnano al cervello a cercare droghe a spese di altri, obiettivi e attività più salutari, " avverte un articolo sul sito del National Institute on Drug Abuse.
Ma mentre la dopamina aumenta quando qualcuno usa determinati farmaci, non tutti coloro che sperimentano quell'ondata diventano necessariamente dipendenti. Anziché, gli scienziati credono, la dopamina agisce in combinazione con una serie di altri fattori genetici, influenze dello sviluppo e/o ambientali per programmare il cervello di alcune persone a sviluppare una compulsione a prendere quei farmaci. Studi di immagine, Per esempio, hanno scoperto che le persone che si trasformano in tossicodipendenti potrebbero già avere differenze nei loro circuiti della dopamina che le rendono più vulnerabili all'aggancio [fonte:Volkow, Fowler e Wang, et al.].
La dopamina prodotta dall'uso di droghe è molto più intensa e duratura rispetto alla risposta della dopamina da qualcosa come mangiare o un'altra attività normale. Inoltre, a differenza del mangiare, la risposta alla dopamina dai farmaci non si ferma quando l'atto è finito. L'eccesso di dopamina è ciò che produce lo sballo.
Quando un tossicodipendente fa uso di droghe ripetutamente, il suo cervello cambia in risposta. Cerca di compensare l'aumento della produzione di dopamina chiudendo alcuni dei suoi recettori della dopamina. Ma questo non fa che aggravare la situazione. Il cervello è ancora programmato per volere il piacere creato dalle droghe, quindi un tossicodipendente deve usare sempre più droga per replicare l'effetto. Inoltre, spegnere i recettori della dopamina riduce la quantità di piacere che un tossicodipendente ottiene da qualsiasi attività, non solo l'assunzione di droghe - una condizione chiamata anedonia . Questo può anche spingere una persona a spararsi più eroina o fumare sempre più metanfetamine, perché nient'altro si sente più bene.
Finalmente, avere meno recettori della dopamina è associato ad un aumento dell'impulsività, che può portare un tossicodipendente a impegnarsi in comportamenti sempre più spericolati alla ricerca di un alto [fonte:Butler Center].
Non tutto il piacere crea dipendenzaIn un saggio del New York Times del 2017, due professori di psicologia hanno notato che mentre le attività piacevoli stimolano la produzione di dopamina, la quantità rilasciata varia enormemente a seconda dell'attività. Giocare a un videogioco, loro hanno detto, rilascia tanta dopamina quanto mangiare una fetta di pizza, mentre si usa un farmaco come la metanfetamina provoca il rilascio di 10 volte di più. Hanno citato uno studio pubblicato sull'American Journal of Psychiatry, che ha rilevato che al massimo, L'1% dei giocatori di videogiochi potrebbe presentare caratteristiche di dipendenza [fonte:Ferguson e Markey].
Proprio come la dopamina svolge un ruolo nella tossicodipendenza, può anche aiutare a collegare il cervello di una persona a impegnarsi in altri tipi di comportamenti rischiosi, come il gioco d'azzardo, sport pericolosi e sesso promiscuo. Adam Gault/Getty Images Proprio come la dopamina svolge un ruolo nella tossicodipendenza, può anche aiutare a collegare il cervello di una persona a impegnarsi in altri tipi di comportamenti rischiosi, come il gioco d'azzardo, sport pericolosi e sesso promiscuo. E alcune persone sembrano essere naturalmente predisposte a correre questo tipo di possibilità.
Il motivo è che i neuroni che producono dopamina hanno strutture chiamate autorecettori, che aiutano a limitare il rilascio di dopamina quando queste cellule vengono stimolate. In uno studio pubblicato nel 2008, Il ricercatore della Vanderbilt University David Zald e colleghi hanno scoperto che le persone che hanno un'elevata tolleranza all'assunzione di rischi tendono ad avere meno di questi autorecettori, mentre le persone che evitano tutto ciò che potrebbe sembrare pericoloso tendono ad avere di più. Ciò significa che coloro che si prendono dei rischi tendono ad avere maggiori quantità di dopamina rilasciata nel cervello.
"Meno autorecettori dopaminergici disponibili un individuo ha, meno sono in grado di regolare la quantità di dopamina rilasciata quando queste cellule sono impegnate, " Zald ha spiegato in un comunicato stampa Vanderbilt del 2008. "Per questo motivo, novità e altre esperienze potenzialmente gratificanti che normalmente inducono il rilascio di dopamina produrranno un maggiore rilascio di dopamina in questi individui".
E avere alti livelli di dopamina può stimolare comportamenti a rischio. Uno studio pubblicato dai ricercatori dell'University College di Londra nel 2015 ha scoperto che i soggetti il cui livello di dopamina è stato potenziato con i farmaci sceglievano più spesso opzioni rischiose che comportavano potenziali guadagni negli esperimenti, anche se lo stesso effetto non è stato visto quando le opzioni rischiose hanno comportato potenziali perdite. I ricercatori hanno notato che il loro lavoro ha identificato un'influenza sul processo decisionale e sulle emozioni che era distinta dal ruolo consolidato della dopamina nell'addestramento del sistema di ricompensa [fonte:Rutledge, Skandali, Dayan e Dolan].
Il ruolo della dopamina nell'evitamentoMentre la dopamina è stata a lungo associata alla brama di piacere, un recente lavoro dei ricercatori della School of Medicine dell'Università del Maryland mostra che provoca anche animali - e, presumibilmente, umani - per evitare situazioni e stimoli spiacevoli o dolorosi [fonte:ScienceDaily].
Nota dell'autore:come funziona la dopamina
La dopamina era un argomento intrigante per me di ricerca, perché è diventata una parola d'ordine nella cultura popolare. Penso che sia un ottimo esempio di come possiamo aggrapparci a un concetto scientifico e usarlo per confermare i nostri pregiudizi, senza davvero capirlo in primo luogo.
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