Grid cells e ptsd: come la disfunzione altera i ricordi?

Grid cells: un GPS interno per il cervello e la memoria

La ricerca neuroscientifica sta illuminando nuove e complesse connessioni tra la nostra capacità di orientarci nello spazio e la formazione dei ricordi, specialmente quelli legati a esperienze traumatiche. Al centro di questa rivoluzione concettuale vi sono le grid cells (cellule griglia), neuroni specializzati situati nella corteccia entorinale, una regione cerebrale strettamente connessa all’ippocampo, fondamentale per la memoria episodica e per la contestualizzazione spazio-temporale degli eventi. Scoperte nel 2005, queste cellule sono state paragonate a un “GPS interno” del cervello, poiché si attivano in schemi esagonali regolari quando un animale si muove in un ambiente. Questa attivazione periodica crea una sorta di rete interna che mappa lo spazio circostante, fornendo un sistema di coordinate essenziale per la navigazione e la costruzione di mappe cognitive. I neuroni griglia sono stati identificati nella parte mediale dorsocaudale della corteccia entorinale dei ratti; la loro posizione influenza la dimensione dei campi di attivazione, con cellule più ventrali che mostrano campi più ampi e maggiore distanza tra essi. La complessità delle grid cells risiede nella loro notevole capacità funzionale: questi neuroni presentano campi attivi estesi su tutto l’ambiente circostante, contrastando nettamente con le caratteristiche limitate delle place cells, le quali si attivano soltanto in aree ben definite. Tali campi assumono un’organizzazione simile a una rete esagonale e dimostrano un’equilibrata distribuzione spaziale; ogni campo mostra distanze quasi equivalenti da quelli vicini. La conformazione esagonale dei campi è rilevante poiché rimane invariata anche al buio, lasciando intravedere il ruolo fondamentale delle grid cells nella creazione di mappe ambientali in funzione del movimento dell’individuo stesso e collegandosi continuamente ai riferimenti esterni. Quest’attitudine alla costruzione mentale dello spazio diviene essenziale non solamente per orientarsi fisicamente, ma altresì per contestualizzare gli eventi sia nel tempo che nello spazio durante il processo mnemonico. L’ipotesi avanza quindi l’idea secondo cui la corteccia entorinale genera un codice fondamentale utile al trasferimento all’ippocampo; quest’ultimo si occupa poi dell’associazione fra luoghi ed eventi necessari alla codificazione della memoria. Nuove ricerche scientifiche hanno rivelato alterazioni notevoli nelle cellule cerebrali delle persone che soffrono di PTSD. Queste alterazioni comprendono una forte attivazione della corteccia prefrontale, la quale si traduce in sintomi come l’iperarousal e i sogni disturbanti. ^{[Neuroscience News]}

Le oscillazioni sottosoglia intrinseche e le proprietà di risonanza delle cellule stellate dello strato II della corteccia entorinale, che ospita le grid cells, mostrano una correlazione tra le oscillazioni temporali e la struttura spaziale delle grid cells, con frequenze che decrescono lungo l’asse dorsoventrale, in linea con l’aumento della periodicità spaziale. Comprendere appieno il funzionamento delle grid cells è un passo fondamentale per decifrare come il nostro cervello costruisce la realtà che percepiamo e come affronta le sfide della memoria, specialmente in contesti di trauma.

Recent studies highlight significant changes in the brain cells of individuals with PTSD, including heightened activation in the prefrontal cortex, contributing to symptoms such as hyperarousal and distressing dreams. ^[Yale]

PTSD e la disfunzione delle grid cells: la decontestualizzazione dei ricordi traumatici

La comprensione del Disturbo da Stress Post-Traumatico (PTSD), una condizione debilitante che intrappola milioni di persone in un ciclo di ricordi invadenti e intense emozioni, sta subendo una profonda revisione grazie ai recenti sviluppi nelle neuroscienze. Tradizionalmente, la ricerca si è focalizzata sull’amigdala e sull’ippocampo, aree cerebrali note per il loro ruolo nell’elaborazione emotiva e nella formazione dei ricordi. Tuttavia, nuove scoperte stanno spostando l’attenzione su altre regioni e meccanismi, e in particolare emergono le grid cells come un potenziale perno nella codificazione spaziale e nell’organizzazione mnemonica dei traumi. Si sospetta che una disfunzione di queste cellule neuronali possa essere alla base della caratteristica più angosciante del PTSD: la decontestualizzazione dei ricordi traumatici.

Le persone affette da PTSD spesso rivivono il trauma come un’esperienza presente e vivida, manifestando flashback intrusivi che non sono percepiti come memorie del passato, bensì come eventi che si stanno svolgendo nel “qui e ora”. Questo fenomeno è stato descritto come un “essere di nuovo nel momento dell’evento traumatico”, una sensazione di “un passato che si impone sul presente”. Questa percezione è alimentata da ricordi frammentati, difficilmente verbalizzabili, che si presentano più come sensazioni fisiche e percettive che come narrazioni coerenti. Recent studies suggest that the posterior cingulate cortex (PCC) plays a significant role in this process, processing traumatic memories in such a way that they are felt as current experiences, which further complicates the healing process for those affected ^[PubMed].

If grid cells are intrinsically involved in creating an “internal GPS” that links events to their “where” and “when,” their alteration could compromise the brain’s ability to store a traumatic memory as a past, context-bound event.

Studi recenti hanno evidenziato modifiche significative nelle cellule cerebrali di individui con PTSD, inclusa un’intensa condizione di attivazione nella corteccia prefrontale, che contribuisce a sintomi come l’iperarousal e i sogni angosciosi. Inoltre, si è osservato che i neuroni inibitori in questi cervelli comunicano meno efficacemente, aggravando la manifestazione dei sintomi. La complessa neurobiologia del PTSD coinvolge anche una regolazione irregolare di neurotrasmettitori come catecolamine e serotonina, e una comunicazione disfunzionale tra il sistema neuroendocrino e varie aree cerebrali. Elevate concentrazioni di glucocorticoidi, tipiche dello stress prolungato, possono compromettere l’efficienza neuronale nell’ippocampo e nella corteccia, amplificando l’impatto delle memorie traumatiche. In questo scenario, le grid cells acquisiscono un ruolo cruciale: se la loro attività funzionale è compromessa, la capacità dell’ippocampo di sistematizzare e assimilare i ricordi ne risentirà, ostacolando la trasformazione di esperienze dolorose in semplici reminiscenze ordinarie.

Altered neural functioning of grid cells may impair the hippocampus’s ability to properly contextualize traumatic memories, resulting in persistent distressing flashbacks.

Neurofeedback e modulazione grid cells: nuove frontiere terapeutiche

Il recente risveglio dell’interesse verso le grid cells, unitamente alla disamina approfondita dei meccanismi neurali legati al PTSD, sta creando opportunità per approcci terapeutici decisamente innovativi e specifici. Considerato che una disfunzione nelle grid cells ha ripercussioni sulla contestualizzazione dei ricordi traumatici, è plausibile pensare che in futuro si possa puntare su strategie terapeutiche che privilegiano la manipolazione dell’attività di queste cellule. In tale contesto emergono con prepotenza metodologie quali il neurofeedback e tecniche di stimolazione cerebrale non invasiva, attrezzature dal potenziale significativo.

Gli studi recenti mettono in evidenza l’efficacia del neurofeedback nel trattamento dei sintomi da PTSD, documentando riduzioni notevoli di problematiche quali iperattivazione ed eventi intrusivi. Grazie al neurofeedback, gli individui apprendono a regolare attivamente i loro schemi neuronali tramite un feedback sensoriale immediato, registrando risultati promettenti, specialmente nei casi complessi di trauma. ^{[Neuroscience News]}

Neurofeedback has shown significant effectiveness in reducing PTSD symptoms in various studies, indicating a promising avenue for treatment.

Uno studio del 2023 ha rivelato modifiche importanti nelle connessioni tra il Default Mode Network (DMN) e il Salience Network (SN) in soggetti trattati con neurofeedback, correlazioni che sono state associate a una riduzione della psicopatologia del PTSD. Nello specifico, Askovic et al. (2023) hanno riportato una riduzione media dei sintomi diagnosticati del 79,3% nel gruppo trattato con neurofeedback, rispetto a un mero 24,4% nel gruppo di controllo. Questi dati sono estremamente incoraggianti e suggeriscono l’efficacia di un approccio che mira a ristabilire un funzionamento cerebrale più equilibrato.

Recentemente, un’analisi sistematica ha dimostrato che il neurofeedback ha un effetto moderato sul miglioramento dei sintomi del PTSD, evidenziando l’importanza di sessioni di trattamento più lunghe e frequenti per ottenere risultati migliori ^[PubMed]. Questi risultati mettono in luce il potenziale terapeutico del neurofeedback quale strumento per modificare l’attività delle grid cells o delle aree ad esse connesse.

Il contesto della memoria: implicazioni per il benessere psicologico

La memoria contestuale è un processo fondamentale della memoria a lungo termine che ci permette di ricordare le circostanze emotive, sociali e spazio-temporali di un evento. È la capacità di richiamare non solo “cosa” è successo, ma anche “dove”, “quando” e “con chi,” elementi cruciali che arricchiscono la nostra esperienza e ci permettono di dare un senso al mondo. La nostra memoria sembra essere stimolata da stimoli ambientali che innescano il recupero di altri ricordi ed esperienze ad essi collegate.

Recent studies emphasize the critical role of context in memory retrieval, particularly in individuals suffering from PTSD, where the lack of contextual cues can lead to significant distress and disorientation ^[PubMed].

Comprendere come il cervello forma e recupera i ricordi contestuali è di vitale importanza anche per la salute mentale. La capacità di recuperare correttamente il contesto di un ricordo è essenziale per la nostra capacità di adattamento e per il nostro benessere psicologico. Quando questa capacità è compromessa, come si osserva nel PTSD dove i ricordi traumatici si presentano decontestualizzati, le conseguenze possono essere devastanti.

Contextually rich memories are crucial for psychological well-being, enabling individuals to make sense of their experiences and navigate their emotional responses.

La ricerca che stiamo esplorando in questo articolo ci parla di come il nostro cervello, con le sue incredibili ‘grid cells’ e la sua complessa rete neuronale, sia in realtà un navigatore esperto, non solo del mondo fisico, ma anche del nostro mondo interiore fatto di ricordi ed esperienze. In termini di psicologia cognitiva, la capacità di contestualizzare un evento è fondamentale per la sua elaborazione emotiva e per la sua integrazione nella nostra storia personale. I ricordi adeguatamente incastonati nella loro dimensione temporale e spaziale si possono paragonare a volumi sistematicamente ordinati all’interno della loro rispettiva biblioteca: ciò ci consente non solo di rintracciarli facilmente ma anche di interpretarli appropriatamente per via della loro significativa ubicazione. In contrapposizione, i ricordi traumatici associabili al PTSD risultano spesso privi del necessario contesto; la loro natura è quella di tomi che cadono continuamente dalle rispettive scaffalature, riaffiorando in forme sconcertanti, alterando così l’equilibrio psicologico dell’individuo.

Glossario

Da una prospettiva psicologica, le terapie mirate alla modulazione delle grid cells e alla ricontestualizzazione dei ricordi traumatici cercano di alterare le risposte apprese e le associazioni negative, permettendo al cervello di “riorganizzare” le informazioni in modo più adattivo. Immaginate di dover ridisegnare la mappa di un luogo che vi ha spaventato: se riuscite a collocare quel luogo esattamente dove e quando si trovava nel passato, e non lo sentite più come una minaccia presente, potete finalmente muovervi con maggiore libertà. L’analisi del nostro vissuto ci esorta a considerare quanto fortemente ogni esperienza, in particolar modo quelle cariche di sofferenza, sia legata al contesto spazio-temporale in cui si è manifestata. L’indagine relativa alla memoria spaziale associata al trauma ci fornisce una visione illuminante: sostenere la mente implica facilitarne la ricostruzione delle mappe interne, riorganizzarne i percorsi e assegnare un corretto ordine al passato, così da consentirci di vivere con maggior calma l’attualità e un avvenire più consapevole.