Sistemi multipli della memoria e dipendenze

By | 20 luglio 2017

La dipendenza come disturbo dell’apprendimento e della memoria

Salvador Dalì, La persistenza della memoria, 1931, Museum of Modern Art di New York

Nell’ultima decina di anni, l’idea della dipendenza come disturbo dell’apprendimento e della memoria (per questa teoria si veda il post specifico già pubblicato) ha guadagnato un crescente credito nella comunità scientifica [a]. Questa concezione in particolare ha aperto nuove promettenti prospettive alla ricerca sui processi attraverso cui il consumo occasionale e volontario delle sostanze psicoattive può trasformarsi in un uso compulsivo, attraverso dinamiche analoghe a quelle dei normali apprendimenti di comportamenti in cui sono in gioco ricompense [b]. In questo senso, tale concetto ha promosso le indagini sui meccanismi che costruiscono le associazioni, le “memorie”, tra stimoli associati alle sostanze e consumo e sui fattori che determinano la lunga persistenza del rischio di ricadute. Studi che prefigurano la possibilità di intervenire sulle dipendenze attraverso procedure di manipolazione degli specifici circuiti di memoria che sembrano codificare i comportamenti compulsivi “appresi” [c].

Tra le diverse teorie neurobiologiche sulla memoria più interessanti per la comprensione dell’uso problematico di droghe e sostanze psicoattive merita una menzione particolare quella formulata ormai una ventina di anni fa da Norman M. White [1] sui sistemi multipli di memoria.

 

Introduzione al modello dei sistemi multipli di memoria

La ricerca sperimentale ha ormai conclusivamente dimostrato che sistemi neurali distinti e relativamente indipendenti sono responsabili di specifiche tipologie e modalità di apprendimento e memoria [2-4]. Ora, è evidente che i disturbi del comportamento, come espressione della storia di un individuo, delle esperienze e del rapporto con l’ambiente, dipendono anche dai meccanismi dell’apprendimento e della memoria. Per questa ragione, se esistono sistemi cerebrali distinti per i diversi schemi di memoria e apprendimento allora ogni singolo sistema di memoria è potenzialmente responsabile di un preciso aspetto del consumo di sostanze una volta che questo sia consolidato dopo essere stato reiterato per un certo lasso di tempo. In particolare, il passaggio dal consumo volontario, saltuario e a scopo ricreativo alla dipendenza, potrebbe dipendere dalla trasformazione del rapporto tra distinte strutture neuroanatomiche coinvolte, deputate a un preciso ruolo nel controllo del comportamento da quello cognitivo a quello procedurale, cioè inconscio, implicito e automatico.

I sistemi di memoria presentano molte differenziazioni e complessità. Per ragioni di semplificazione possiamo schematizzarli in tre grandi sistemi: l’ippocampo, i gangli della base e l’amigdala, i quali per la diversità del loro ruolo nelle funzioni normali possiedono ciascuno delle funzioni specifiche nella codifica delle memorie legate all’uso di sostanze [5,6].

L’ippocampo è coinvolto nella codifica e nel consolidamento delle memorie, ma soprattutto nella codificazione delle mappe cognitive e mentali. Nelle memorie legate all’uso di sostanze, l’ippocampo sembra mediare una forma di memoria di tipo spaziale e si attiva per generare la risposta comportamentale strumentale e appresa per riprodurre il rinforzo associato alla sostanza. L’ippocampo cioè codificherebbe le informazioni esplicite basate sulle relazioni spaziali e contestuali tra segnali innescanti ed eventi associati al consumo di sostanza o al comportamento oggetto della dipendenza, come è nel caso delle dipendenze comportamentali, ad esempio il gioco d’azzardo.

Un’altra struttura importante tra quelle che mediano i sistemi della memoria sono i gangli della base, un insieme di centri alla base dei due emisferi che comprende: 1) lo striato (di cui fanno parte il nucleo caudato, cioè putamen e nucleus accumbens, due centri fondamentali nei processi motivazionali e della ricompensa); 2) il globus pallidus; 3) il nucleo subtalamico; 3) la substantia nigra. Uno dei nuclei di origine delle vie della dopamina, neurotrasmettitore centrale nel piacere, nella ricompensa e nei processi motivazionali.

I gangli della base sembrano principalmente coinvolti nel controllo del movimento, in particolare nei comportamenti strumentali e nelle memorie procedurali che mediano i comportamenti abituali e gli automatismi appresi. Lo striato, composto da nucleo caudato e putamen, è al centro nell’apprendimento delle associazioni tra stimoli, comportamenti e ricompense. Nei comportamenti di consumo di sostanze e nelle dipendenze, lo striato dorsolaterale è responsabile dell’apprendimento associativo del tipo stimolo-risposta (S-R), ciò spiega il motivo per un segnale innescante, precedentemente associato allo stimolo della sostanza e della relativa gratificazione, può successivamente attivare una risposta comportamentale automatica di consumo.

L’amigdala è il perno del cervello emotivo e media le componenti affettive degli apprendimenti e della memoria, cioè il valore, la salienza incentivante degli stimoli in gioco quando si apprende un determinato comportamento, tutti elementi che costituiscono una parte cruciale nei processi di apprendimento e nelle successive risposte agli stimoli appresi. Nel passaggio dall’uso volontario alle dipendenze l’amigdala codifica il condizionamento classico pavloviano facendo sì che stimoli prima neutri diventino condizionati e si associno alla ricompensa costituita dalla droga, inoltre essa ha un importante ruolo nella regolazione dei livelli di arousal, di attivazione [6-12].

Le sostanze d’abuso hanno la capacità di modulare le funzioni di ciascuna di queste aree cerebrali e costruire apprendimenti associativi che tendono a fissare e a far diventare automatici i comportamenti di consumo.

 

La transizione dal controllo cognitivo e volontario  al consumo come processo impulsivo e automatico

Quando si apprende un nuovo comportamento, i soggetti tipicamente utilizzano azioni finalizzate che richiedono un intenso sforzo di attenzione. Ma quando, dopo varie ripetizioni, il comportamento viene appreso può essere compiuto con un minimo impegno cognitivo, attentivo e intenzionale, divenendo così abituale e automatico [13].  La transizione dal controllo cognitivo e volontario ai comportamenti automatici e abituali sembra essere correlato a un effettivo slittamento neuroanatomico dei sistemi della memoria, dall’ippocampo allo striato dorsolaterale. Ed è un cambiamento che potrebbe spiegare il passaggio dal consumo di droghe controllato e a scopo ricreativo alla dipendenza [19-22]. Considerando che molte sostanze hanno un’elevata capacità di indurre dipendenza, si è ipotizzato che queste possano agire amplificando la funzionalità dello striato dorsale laterale, aumentando la velocità del passaggio dal controllo cognitivo, all’automatizzazione del comportamento. In appoggio, a tale ipotesi, esperimenti in cui si espongono ripetutamente gli animali a cocaina e anfetamine, dimostrano che queste sostanze velocizzano il passaggio da un comportamento intenzionale di prensione della leva orientato all’ottenimento del rinforzo a uno automatico [23-27]. I soggetti umani con dipendenza da alcol o sostanze psicoattive manifestano una maggiore tendenza a fissare comportamenti automatici in compiti di apprendimento strumentale rispetto a soggetti di controllo senza dipendenza[28a]. Nei labirinti virtuali, alcolisti, tabagisti e soggetti dipendenti da altre sostanze sembrano usare maggiormente strategie di comportamento e di navigazione dipendenti dallo striato, più rigide e basate sull’abitudine, meno flessibili cognitivamente [27a]

Dunque, le sostanze di abuso, possono potenziare i centri e i processi cerebrali, dipendenti dallo striato dorsale laterale, alla base della transizione di un apprendimento in automatismo. Ciò può accelerare il passaggio dall’uso ricreativo saltuario all’uso prolungato e compulsivo tipico delle condizioni di dipendenza.

Stefano Canali e Alessia Bassi

Riferimenti bibliografici

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