domenica, Luglio 25, 2021
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COVID-19 – Distanziamento sociale: l’omeostasi sociale è fondamentale per la sopravvivenza

Con i vaccini COVID-19 funzionanti e le restrizioni che si stanno alzando in tutto il paese , è finalmente giunto il momento per coloro che ora sono stati vaccinati che sono stati accovacciati a casa di abbandonare i pantaloni della tuta e riemergere dalle loro caverne di Netflix. Ma il tuo cervello potrebbe non essere così ansioso di tuffarti di nuovo nella tua precedente vita sociale.

Le misure di distanziamento sociale si sono rivelate essenziali per rallentare la diffusione del COVID-19 in tutto il mondo , prevenendo fino a 500 milioni di casi stimati. Ma, sebbene necessario, 15 mesi di distanza l’uno dall’altro hanno avuto un impatto sulla salute mentale delle persone.

In un sondaggio nazionale dello scorso autunno, il 36% degli adulti negli Stati Uniti, incluso il 61% dei giovani adulti, ha riferito di sentirsi “grave solitudine” durante la pandemia. Statistiche come queste suggeriscono che le persone non vedono l’ora di entrare nella scena sociale.

Ma se l’idea di fare due chiacchiere in un happy hour affollato ti sembra terrificante, non sei solo. Quasi la metà degli americani ha riferito di sentirsi a disagio nel tornare all’interazione di persona indipendentemente dallo stato di vaccinazione.

Quindi, come possono le persone essere così sole ma così nervose all’idea di riempire i loro calendari sociali?

Ebbene, il cervello è straordinariamente adattabile. E mentre non possiamo sapere esattamente cosa ha passato il nostro cervello nell’ultimo anno, i neuroscienziati come me hanno qualche idea su come l’isolamento sociale e la risocializzazione influenzino il cervello.

Omeostasi sociale: il bisogno di socializzare
Gli esseri umani hanno un bisogno evolutivo di socializzare, anche se potrebbe non esserlo quando si decide tra un invito a cena e rivedere “Schitt’s Creek”.

Dagli insetti ai primati, il mantenimento dei social network è fondamentale per la sopravvivenza nel regno animale. I gruppi sociali forniscono prospettive di accoppiamento, caccia cooperativa e protezione dai predatori.

Ma l’omeostasi sociale – il giusto equilibrio delle connessioni sociali – deve essere soddisfatta. I piccoli social network non possono fornire questi vantaggi, mentre quelli grandi aumentano la competizione per risorse e compagni. Per questo motivo, il cervello umano ha sviluppato circuiti specializzati per valutare le nostre relazioni e apportare le modifiche corrette, proprio come un termostato sociale.

L’omeostasi sociale coinvolge molte regioni del cervello e al centro c’è il circuito mesocorticolimbic, o “sistema di ricompensa”. Lo stesso circuito ti motiva a mangiare cioccolato quando desideri qualcosa di dolce o a scorrere su Tinder quando brami … beh, lo capisci.

E come quelle motivazioni, uno studio recente ha scoperto che la riduzione dell’interazione sociale provoca voglie sociali, producendo modelli di attività cerebrale simili alla privazione del cibo.

Quindi, se le persone hanno fame di connessione sociale come hanno fame di cibo, cosa succede al cervello quando si muore di fame socialmente?

Il tuo cervello sull’isolamento sociale
Gli scienziati non possono spingere le persone in isolamento e guardare dentro i loro cervelli. Invece, i ricercatori si affidano agli animali da laboratorio per saperne di più sul cablaggio del cervello sociale. Fortunatamente, poiché i legami sociali sono essenziali nel regno animale, questi stessi circuiti cerebrali si trovano tra le specie.

Un effetto importante dell’isolamento sociale è, come avrete indovinato, l’aumento dell’ansia e dello stress.

Molti studi hanno scoperto che rimuovere gli animali dai loro compagni di gabbia aumenta i comportamenti simili all’ansia e il cortisolo, il principale ormone dello stress. Anche gli studi sull’uomo supportano questo, poiché le persone con piccoli circoli sociali hanno livelli di cortisolo più elevati e altri sintomi legati all’ansia simili agli animali da laboratorio socialmente deprivati.

A livello evolutivo questo effetto ha senso: gli animali che perdono la protezione del gruppo devono diventare ipervigilanti per badare a se stessi. E non si verifica solo in natura. Uno studio ha scoperto che le persone che si autodefiniscono “soli” sono più vigili nei confronti delle minacce sociali come il rifiuto o l’esclusione.

Un’altra regione importante per l’omeostasi sociale è l’ippocampo, il centro di apprendimento e memoria del cervello. I circoli sociali di successo richiedono l’apprendimento dei comportamenti sociali, come l’altruismo e la cooperazione, e il riconoscimento degli amici dai nemici. Ma il tuo cervello immagazzina enormi quantità di informazioni e deve rimuovere le connessioni non importanti. Quindi, come la maggior parte dello spagnolo del liceo, se non lo usi, lo perdi.

Diversi studi sugli animali mostrano che anche l’isolamento temporaneo dell’età adulta danneggia sia la memoria sociale, come riconoscere un volto familiare, sia la memoria di lavoro, come ricordare una ricetta mentre si cucina.

E gli umani isolati possono essere altrettanto smemorati. Gli spedizionieri antartici avevano rimpicciolito gli ippocampi dopo soli 14 mesi di isolamento sociale. Allo stesso modo, gli adulti con piccoli circoli sociali hanno maggiori probabilità di sviluppare perdita di memoria e declino cognitivo più avanti nella vita.

Quindi, gli esseri umani potrebbero non vagare più in natura, ma l’omeostasi sociale è ancora fondamentale per la sopravvivenza. Fortunatamente, per quanto il cervello sia adattabile all’isolamento, lo stesso può essere vero con la risocializzazione.

Il tuo cervello sulla riconnessione sociale
Sebbene solo pochi studi abbiano esplorato la reversibilità dell’ansia e dello stress associati all’isolamento, suggeriscono che la risocializzazione ripara questi effetti.

Uno studio, ad esempio, ha scoperto che gli uistitì precedentemente isolati avevano prima livelli di stress e cortisolo più elevati quando risocializzati, ma poi si sono ripresi rapidamente. Adorabilmente, gli animali un tempo isolati passavano persino più tempo a accudire i loro nuovi amici.

Anche la memoria sociale e la funzione cognitiva sembrano essere altamente adattabili.

Studi su topi e ratti riportano che mentre gli animali non sono in grado di riconoscere un amico familiare subito dopo un isolamento a breve termine, riacquistano rapidamente la memoria dopo essersi risocializzati.

E potrebbe esserci speranza anche per le persone che emergono dal blocco socialmente distanziato. Un recente studio scozzese condotto durante la pandemia di COVID-19 ha rilevato che i residenti hanno avuto un declino cognitivo durante le settimane di blocco più dure, ma si sono rapidamente ripresi una volta allentate le restrizioni.

Sfortunatamente, studi come questi sono ancora scarsi. E mentre la ricerca sugli animali è informativa, probabilmente rappresenta scenari estremi poiché le persone non sono state in totale isolamento nell’ultimo anno. A differenza dei topi bloccati nelle gabbie, molti negli Stati Uniti hanno organizzato serate di gioco virtuali e feste di compleanno di Zoom (fortunati noi).

Quindi alimenta le chat nervose dell’ascensore e la fastidiosa nebbia del cervello, perché il “distanziamento non sociale” dovrebbe ripristinare molto presto la tua omeostasi sociale.


Omeostasi sociale: un fenomeno diffuso

L’omeostasi si riferisce classicamente a processi fisiologici in cui gli stati stabili sono mantenuti attraverso meccanismi compensatori.18 È noto che i sistemi omeostatici esistono per una serie di bisogni fisiologici essenziali per la sopravvivenza come la termoregolazione, il bilancio energetico e l’osmoregolazione.

Questi si basano sul rilevamento di una deviazione da un “set point” omeostatico definito, seguito dal coordinamento centrale di una risposta in un “centro di controllo” e dal reclutamento di “sistemi effettori” che interagiscono con l’ambiente per correggere la deviazione (Fig. 1).

Le sfide all’omeostasi fisiologica possono anche suscitare comportamenti motivati ​​associati a forti stati negativi di “pulsione”, come surriscaldamento, sete e fame, progettati per adattare/dirigere in modo appropriato il comportamento.19-21

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FIGURA 1: Modello proposto per l’omeostasi sociale. Sulla base del modello classico di Cannon per la regolazione omeostatica,18 proponiamo che un sistema omeostatico sociale sia costituito da un rilevatore per rilevare un cambiamento nella quantità/qualità complessiva del contatto sociale, un centro di controllo per confrontare questa deviazione con il set point dell’individuo e sistemi effettori per correggere il cambiamento. (A) La rilevazione dei segnali sociali (sia la loro quantità che la loro qualità) richiederebbe il riconoscimento sociale per facilitare il ricordo di precedenti incontri sociali e determinare l’aspettativa di interazione. Per un’adeguata valutazione di una deviazione sarebbero necessarie informazioni relative all’identità dell’agente sociale (riconoscendo quell’individuo come tale) e una stima del suo rango sociale relativo. L’integrazione di queste informazioni può avvenire a livello della fase di elaborazione del rivelatore (modello A) o del centro di controllo (modello B). Le informazioni sull’identità e sul rango possono essere rappresentate in modo sovrapposto o non sovrapposto (riquadro callout). Per un animale familiare, entrambe queste variabili possono essere incorporate per impostare l’aspettativa sociale, ma per un animale non familiare sarebbe disponibile solo la percezione di rango. (B) Le deviazioni dal set point sarebbero valutate all’interno del centro di controllo confrontando l’attuale input sociale con il set point omeostatico per la quantità e/o la qualità del contatto sociale. Il centro di controllo sociale può integrare le informazioni pertinenti ad altri bisogni omeostatici (ad es. bilancio energetico, bilancio idrico e termoregolazione) in modo “hub and spoke” (modello A), oppure il centro di controllo sociale può essere asservito ad altri sistemi di controllo omeostatico (modello B). In alternativa, l’integrazione delle esigenze omeostatiche può avvenire in una disposizione convergente su sistemi effettori condivisi (modello C), con interconnessioni tra centri di controllo (modello D). (C) Se viene determinata una deviazione dal punto di regolazione, i sistemi effettori possono essere attivati ​​per correggere la modifica. Questo processo potrebbe includere l’attivazione di effettori “esterni” per promuovere l’adattamento comportamentale (ad es. approccio/evitamento sociale) insieme a effettori “interni” per regolare lo stato interno/emotivo (modello A). In alternativa, il coinvolgimento di sistemi effettori interni e un cambiamento nello stato emotivo possono promuovere l’adattamento comportamentale (modello B). l’integrazione delle esigenze omeostatiche può avvenire in una disposizione convergente su sistemi effettori condivisi (modello C), con interconnessioni tra centri di controllo (modello D). (C) Se viene determinata una deviazione dal punto di regolazione, i sistemi effettori possono essere attivati ​​per correggere la modifica. Questo processo potrebbe includere l’attivazione di effettori “esterni” per promuovere l’adattamento comportamentale (ad es. approccio/evitamento sociale) insieme a effettori “interni” per regolare lo stato interno/emotivo (modello A). In alternativa, il coinvolgimento di sistemi effettori interni e un cambiamento nello stato emotivo possono promuovere l’adattamento comportamentale (modello B). l’integrazione delle esigenze omeostatiche può avvenire in una disposizione convergente su sistemi effettori condivisi (modello C), con interconnessioni tra centri di controllo (modello D). (C) Se viene determinata una deviazione dal punto di regolazione, i sistemi effettori possono essere attivati ​​per correggere la modifica. Questo processo potrebbe includere l’attivazione di effettori “esterni” per promuovere l’adattamento comportamentale (ad es. approccio/evitamento sociale) insieme a effettori “interni” per regolare lo stato interno/emotivo (modello A). In alternativa, il coinvolgimento di sistemi effettori interni e un cambiamento nello stato emotivo possono promuovere l’adattamento comportamentale (modello B). Questo processo potrebbe includere l’attivazione di effettori “esterni” per promuovere l’adattamento comportamentale (ad es. approccio/evitamento sociale) insieme a effettori “interni” per regolare lo stato interno/emotivo (modello A). In alternativa, il coinvolgimento di sistemi effettori interni e un cambiamento nello stato emotivo possono promuovere l’adattamento comportamentale (modello B). Questo processo potrebbe includere l’attivazione di effettori “esterni” per promuovere l’adattamento comportamentale (ad es. approccio/evitamento sociale) insieme a effettori “interni” per regolare lo stato interno/emotivo (modello A). In alternativa, il coinvolgimento di sistemi effettori interni e un cambiamento nello stato emotivo possono promuovere l’adattamento comportamentale (modello B).

Sebbene un cambiamento nella connessione sociale possa non sembrare una sfida immediata alla stabilità interna, gli individui nel perimetro sociale sono vulnerabili e l’isolamento può minacciare la sopravvivenza. Anche in ambienti di laboratorio controllati (dove sono assenti minacce esterne alla sopravvivenza), la presenza di contatti sociali è associata a un aumento della durata della vita in una gamma di specie sociali tra cui api, formiche, Drosophila melanogaster, 22, 23 topi, 24, 25 e ratti ,26-28 così come in gruppi ruspanti di macachi29 e babbuini.30

Pertanto, un modello emergente di neuroscienze sociali postula che i meccanismi neurofisiologici evolutivamente conservati siano alla base della modalità adattativa, a breve termine, di autoconservazione innescata da una mancanza di connessioni sociali/protezione reciproca.14, 31 Questo modello propone che la solitudine operi come un segnale avversivo progettato promuovere l’adattamento alle vulnerabilità dell’essere soli e motivare la riconnessione.32

Pertanto, gli stati patologici a lungo termine perpetuati dalla solitudine cronica possono derivare dall’impegno prolungato di sistemi neurali che erano destinati alla conservazione a breve termine.

Per iniziare a svelare come emerga lo stato cronico di solitudine, è necessario prima comprendere la risposta neurale al deficit sociale. Concettualizzarlo come la risposta di un sistema omeostatico applicherebbe alcuni principi definiti (Fig. 1). Sarebbe necessario un sistema omeostatico sociale per (1) monitorare le condizioni sociali; (2) rilevare la deviazione da un “set point” omeostatico nei centri di controllo; e (3) attivare sistemi effettori per suscitare una risposta appropriata (ad es. strategie per promuovere il contatto sociale). Si prevede che un deficit nelle connessioni sociali (percepite o effettive) coinvolgerà questo sistema.

Negli animali, un modo per creare un deficit sociale è rimuovere completamente il contatto sociale. Mentre questo cattura solo la componente oggettiva dell’isolamento sociale, offre condizioni controllate per valutare rapidi adattamenti neurofisiologici. L’isolamento sociale cronico, in particolare nei roditori, è stato utilizzato come modello di sviluppo dello stress precoce della vita poiché molti dei cambiamenti disadattivi a lungo termine assomigliano alle caratteristiche della malattia neuropsichiatrica umana.33 Questo ricco corpo di lavoro è stato ampiamente rivisto altrove per entrambi i roditori33- 37 e primati non umani.38-40

In alternativa, qui esaminiamo la risposta all’isolamento sociale acuto (usando meno di 1 settimana come definizione operativa arbitraria di “acuto” ai fini della revisione) al fine di identificare i circuiti neurali candidati coinvolti nella risposta rapida al deficit sociale. Ci concentriamo principalmente su esperimenti su roditori sociali, inclusi topi da laboratorio (Mus musculus), ratti (Rattus norvegicus) e arvicole della prateria (Microtus ochrogaster), che sono specie sociali, adattate alla vita di gruppo, ma con diversi stili di comportamento sociale.

Le specie selvatiche di topi e ratti da cui sono stati derivati ​​i ceppi di laboratorio sono promiscue e territoriali, ma mostrano una maggiore tolleranza sociale in ambienti di vita ad alta densità e adottano gerarchie di dominanza lineare che promuovono la stabilità di gruppo.41 In un ambiente di laboratorio, topi e ratti preferiscono il sociale compagnia (anche quella di altri maschi) per un’esistenza solitaria.42, 43

Mostrano una preferenza condizionata per le regioni precedentemente associate al contatto sociale,44 fanno nidi in stretta vicinanza ai conspecifici quando sono parzialmente separati,43,45 e lavoreranno attivamente per ottenere il contatto sociale.46,47 In alternativa, le arvicole della prateria sono socialmente monogame e formano un , legame selettivo con il proprio partner dopo l’accoppiamento. Mostrano cure biparentali verso la prole, tendono a vivere in famiglie allargate,48,49 e sono ben utilizzate nello studio del legame sociale e dell’isolamento.

Qui, valutiamo gli adattamenti indotti dall’isolamento sociale in questi roditori, alla luce del fenotipo della solitudine umana, che può anche rappresentare uno stato di attivazione di “sistemi omeostatici sociali”.

Abbiamo classificato gli adattamenti comportamentali e neurali in tre grandi temi: (1) ipervigilanza/eccitazione; (2) motivazione sociale; e (3) coping passivo. Proponiamo che circuiti paralleli e sovrapposti mediano la risposta al deficit sociale (l’output dei sistemi “effettori” omeostatici) nel tentativo di aumentare l’attenzione agli stimoli ambientali, motivare la riconnessione sociale e limitare il disagio emotivo (Fig. 2).

Mentre possiamo solo speculare sull’identità neurale dei sistemi rivelatore, controllo ed effettore in una rete omeostatica sociale, prevediamo che una comprensione coerente della risposta al deficit sociale aiuterà a smascherare i substrati neurali candidati.

FIGURA 2: Componenti del circuito neurale implicate nella risposta al deficit sociale. Percorsi, neuromodulatori, neuropeptidi e recettori che mostrano modifiche a seguito dell’isolamento sociale acuto nei roditori. I componenti del circuito sono colorati in base al loro coinvolgimento nell’ipervigilanza, nella motivazione sociale e nel coping passivo. Altre proiezioni/connessioni prominenti sono mostrate in grigio. L’attività coordinata attraverso questi circuiti paralleli e sovrapposti può funzionare per mantenere l’omeostasi sociale aumentando l’attenzione agli stimoli ambientali, motivando la riconnessione sociale e limitando il disagio emotivo. 5-HT, 5-idrossitriptamina (serotonina); ACTH, ormone adrenocorticotropo; AT1, recettore 1 dell’angiotensina II; BNST, nucleo letto della stria terminale; CeA, amigdala centrale; CRF, fattore di rilascio della corticotropina; CRFR1/2, recettore 1/2 del fattore di rilascio della corticotropina; DA, dopamina; D1/2, recettore della dopamina D1/2; DRN, nucleo del rafe dorsale; Hp, ippocampo; KOR, recettore -oppioide; LC, locus coeruleus; MeA, amigdala mediale; MOR, recettore μ-oppioide; NAc, nucleo accumbens; NE, noradrenalina; OT, ossitocina; PFC, corteccia prefrontale; PVN, nucleo ipotalamico paraventricolare; VMH, ipotalamo ventromediale; VTA, area tegmentale ventrale.

Risposta omeostatica al deficit sociale: promuovere l’ipervigilanza

Una prospettiva evolutiva sulle origini della solitudine propone che le vulnerabilità dell’isolamento promuovono l’ipervigilanza per proteggersi da potenziali minacce.50 Gli individui soli spesso mostrano alti livelli di ansia,51, 52 e risposte ipervigilanti a stimoli sociali negativi, suggerendo un maggiore reclutamento di attenzione e di sé. -meccanismi di conservazione.53 Nei roditori, l’isolamento acuto può promuovere comportamenti che indicano una maggiore eccitazione e una maggiore vigilanza.

Ad esempio, i ratti adulti mostrano un aumento dei comportamenti correlati alla fuga nell’arco di 1-7 giorni di isolamento,54 insieme a una riduzione del comportamento esplorativo e un aumento dell’auto-pulizia.55-57 Manipolazioni mirate nei roditori hanno rivelato che l’ansia è correlata i comportamenti derivano dall’attività attraverso circuiti corticolimbici distribuiti e interconnessi, che interpretano e valutano gli stimoli ambientali in entrata (rivisto in Rif. 58).

Uno dei principali sistemi di output è l’asse ipotalamo-ipofisi-surrenocorticale (HPA), che regola l’eccitazione, la vigilanza e l’attenzione, di concerto con i circuiti di eccitazione centrali tra cui il sistema orexina/ipocretina dell’ipotalamo laterale (LH), i neuroni noradrenergici del locus coeruleus (LC). , neuroni colinergici del proencefalo basale, neuroni serotoninergici del nucleo del rafe dorsale (DRN) e neuroni dopaminergici del mesencefalo.59, 60 Molti di questi circuiti neurali mostrano rapidi adattamenti in seguito all’isolamento sociale acuto. Qui, delineiamo brevemente la natura di questi cambiamenti e il loro ruolo potenziale nella risposta di un sistema omeostatico sociale.

Asse HPA
produzione di glucocorticoidi è iniziata dalla secrezione del nucleo ipotalamico paraventricolare (PVN) del fattore di rilascio della corticotropina (CRF) nel sistema portale ipofisario, innescando il rilascio dell’ormone adrenocorticotropo (ACTH) da parte dell’ipofisi anteriore che a sua volta agisce sulla corteccia surrenale per secernere glucocorticoidi . L’asse HPA è regolato da un circuito di feedback negativo, in cui i glucocorticoidi si legano ai recettori nell’ipofisi e in altre regioni del cervello compreso l’ippocampo, che successivamente inibisce la produzione di CRF e ACTH.

Mentre l’attivazione acuta dell’asse HPA può essere una risposta fisiologica adattativa agli eventi salienti, l’attivazione cronica di questo sistema, in particolare da fattori di stress psicosociali continui, è implicata nella progressione di molteplici stati patologici e psicopatologie.61 Coerentemente con questo, alto livello auto-riferito la solitudine negli esseri umani è stata associata ad un’elevata produzione giornaliera di cortisolo62-66 e ad un appiattimento del ritmo diurno del cortisolo,65 suggerendo una scarsa regolazione dell’asse HPA.67

L’attività dell’asse HPA intensificata (evidenziata da un robusto aumento del corticosterone e dell’ACTH circolanti) è stata osservata dopo 1-5 giorni di isolamento sociale in giovani (3-5 settimane)68, 69 o arvicole di prateria adulte legate in coppia70-72. Secondo quanto riferito, i livelli di corticosterone periferico sono aumentati anche nei topi maschi isolati per 12 ore,73 e sia l’ACTH ipofisario che il corticosterone surrenale sono aumentati nei ratti maschi isolati per 24 ore in un ambiente nuovo. l’isolamento può riflettere la maggiore necessità di vigilanza e attenzione agli stimoli salienti.

CRF signaling

I percorsi CRF sono un importante punto di convergenza per gli adattamenti indotti dall’isolamento. A parte il loro ruolo nell’iniziare la risposta neuroendocrina allo stress, i neuroni PVN CRF sono fondamentali nell’orchestrare i rapidi e complessi adattamenti comportamentali che si verificano dopo lo stress acuto (potenzialmente attraverso proiezioni di rilascio del core di glutammato alle regioni ipotalamiche vicine).76 Anche i neuroni che producono CRF sono ampiamente distribuito nelle regioni extraipotalamiche, tra cui il nucleo del letto della stria terminalis (BNST), l’amigdala centrale (CeA), il nucleo accumbens (NAc) e l’ippocampo,77-79 che sono stati anch’essi implicati nelle risposte comportamentali e fisiologiche allo stress .

L’isolamento di topi preadolescenti femmine (ma non maschi) per <24 h ha diminuito l’eccitabilità dei neuroni CRF PVN in modo glucocorticoide-dipendente.80 Questo risultato può riflettere la soppressione dell’attività CRF indotta dal feedback glucocorticoide. Coerentemente con questa interpretazione, un isolamento di 24 ore di ratti adulti ha ridotto l’mRNA e la proteina CRF nel PVN75 e ha diminuito i livelli corticali del recettore CRF1. .74 ATII è un fattore endocrino circolante che può innescare la produzione di CRF in risposta allo stress.82 Questo fattore può essere necessario per adattamenti indotti dall’isolamento all’interno del sistema CRF ipotalamico, poiché la diminuzione indotta dall’isolamento dell’mRNA di CRF nei ratti maschi potrebbe essere prevenuta da un antagonista del recettore AT1.75 Al contrario, un periodo più breve (1 h) di isolamento sociale in arvicole della prateria adulte maschi e femmine alloggiate con fratelli dello stesso sesso, ha determinato un aumento dell’mRNA del CRF ipotalamico e ippocampale.83 Questa discrepanza può riflettere la durata più breve dell’isolamento o le diverse specie oggetto di studio. Tuttavia, evidenzia la crescente necessità di una comprensione approfondita della cronologia degli adattamenti successivi all’isolamento sociale.

Sistema noradrenergico LC

Il LC è l’unica fonte di innervazione noradrenergica al sistema nervoso centrale, meglio conosciuto per il suo ruolo nell’eccitazione e nella vigilanza, ma più ampiamente pensato per essere reclutato per combattere le sfide ambientali.84, 85 Nei ratti adulti, un isolamento di 24 ore è aumentato tirosina idrossilasi (TH; l’enzima limitante nella sintesi delle catecolamine) mRNA nel LC, un effetto che potrebbe essere bloccato da un antagonista del recettore AT1.81 Pertanto, la risposta acuta all’isolamento coinvolge il coordinamento tra i sistemi neuromodulatori sia periferici che centrali.

Risposta omeostatica al deficit sociale: coinvolgere i sistemi motivazionali sociali

Negli esseri umani, un deficit nelle connessioni sociali è concettualizzato per coinvolgere il “sistema di monitoraggio sociale”86 con lo scopo di dirigere l’attenzione verso informazioni socialmente rilevanti. Di conseguenza, gli individui che si autoidentificavano come soli o si aspettavano un futuro solitario hanno mostrato una maggiore sensibilità ai segnali sociali e una maggiore motivazione socialmente affiliante.86-90 Una maggiore motivazione sociale è altrettanto evidente nei roditori acutamente isolati: quando ne hanno l’opportunità, precedentemente isolati (2 – fino a 48 ore di durata) i roditori giovani e adulti trascorrono più tempo impegnati in comportamenti sociali.91-98 Si suggerisce che fino a 7 giorni di isolamento promuovano comportamenti sociali di affiliazione e interesse sociale nei ratti,57,92 mentre nei topi adulti, è stato osservato un aumento significativo del comportamento aggressivo dopo 48 ore, ma non 24 ore di isolamento sociale.99

Per molte specie sociali, la natura intrinsecamente gratificante delle interazioni sociali è una delle principali forze trainanti per il contatto sociale. Nei roditori, un metodo per valutare le proprietà di rinforzo positive dell’interazione sociale è il saggio di preferenza del luogo condizionato sociale (CPP sociale), un adattamento di un test tradizionalmente impiegato per misurare le proprietà gratificanti delle droghe d’abuso.44 In questo compito, gli animali tipicamente dimostrare la preferenza per un luogo precedentemente abbinato ad alloggi sociali rispetto a uno abbinato ad alloggi isolati (durata ∼24 ore44). In particolare, quindi, l’approccio condizionato a un contesto socialmente condizionato può essere un prodotto sia della “ricompensa sociale” che dell'”avversione all’isolamento”. ricompensa. Questi circuiti sono anche importanti siti di rapido adattamento a seguito dell’isolamento sociale, di cui parleremo di seguito. Resta da determinare il grado in cui i circuiti neurali per la “ricompensa sociale” e l'”avversione all’isolamento” si sovrappongono e divergono.

Sistema dopaminergico dell’area tegmentale ventrale

Il sistema dopaminergico del mesencefalo ha un ruolo di lunga data nell’elaborazione della ricompensa100 e nel comportamento sociale di affiliazione,101 ed è spesso segnalato come un sito di adattamento indotto dall’isolamento. I neuroni dopaminergici dell’area tegmentale ventrale (VTA) proiettano in più regioni tra cui lo striato, la corteccia prefrontale (PFC) e l’amigdala basolaterale (BLA), con la via VTA-NAc particolarmente ben associata alla ricompensa sociale.102, 103 Nei ratti giovani , il gioco sociale indotto dall’isolamento è stato soppresso dal blocco dei recettori D1 o D2 nel NAc,104 mentre nei ratti adulti, 24 ore o 4 giorni di isolamento hanno diminuito la densità del recettore D2 striatale105 e hanno aumentato l’attività TH mesostriatale,106 rispettivamente.

I cambiamenti indotti dall’isolamento non sembrano essere limitati alla via mesostriatale, tuttavia, poiché i topi adolescenti isolati per 1-7 giorni hanno mostrato un aumento del metabolismo corticale della dopamina.107 Inoltre, nel PFC, è stato evidente un ridotto afflusso di cloruro stimolato da GABAA in una preparazione di membrane da ratti isolati per 24 ore108 insieme a un ridotto legame alle benzodiazepine,81 che indica una diminuzione dell’espressione e/o della funzione corticale di GABAA. Data la diversità funzionale dell’input di dopamina alle sottoregioni striatali109, 110 e gli effetti divergenti della dopamina sulle popolazioni di proiettori corticali,111 è necessario un ulteriore lavoro per chiarire con precisione come questi rapidi cambiamenti indotti dall’isolamento alla neurotrasmissione della dopamina influenzano l’attività a valle.

Sistema dopaminergico DRN

Un altro componente del sistema dopaminergico del mesencefalo, i neuroni dopaminergici DRN, mostra anche adattamenti indotti dall’isolamento acuto. Questi neuroni dopaminergici sono stati storicamente considerati un’estensione caudale del VTA, ma l’accumulo di prove ha rivelato proiezioni a valle distinte e ruoli funzionali.112-118 Nei topi maschi adulti, l’isolamento sociale di 24 ore ha potenziato le sinapsi glutamatergiche sui neuroni dopaminergici DRN e ha anche aumentato la loro attività in vivo in risposta a un nuovo topo.118

Il potenziamento artificiale dell’attività dei neuroni dopaminergici DRN con stimolazione optogenetica è stato sufficiente per aumentare le preferenze sociali. Tuttavia, in assenza di uno stimolo sociale, i topi hanno scelto di evitare di ricevere la stimolazione dei neuroni dopaminergici DRN (dimostrata dall’evitamento del luogo condizionato e in tempo reale), il che suggerisce l’induzione di uno stato affettivo negativo.118 I neuroni dopaminergici DRN possono, quindi, essere reclutato dopo un isolamento acuto per suscitare la motivazione sociale indotta da “pulsione negativa”, in un modo distinto dalla motivazione sociale correlata alla ricompensa mediata dalla via dopaminergica VTA-NAc.103 Coerentemente con questa affermazione, l’inibizione optogenetica della popolazione dopaminergica DRN aveva nessun effetto sulla socievolezza negli animali alloggiati in gruppo, ma ha soppresso la preferenza sociale dopo 24 ore di isolamento

I neuroni dopaminergici DRN si trovano direttamente a monte di diverse regioni, in particolare il BNST e il CeA.116, 118 Mentre il ruolo esplicito della dopamina in queste regioni nel comportamento sociale resta da determinare, la segnalazione del recettore della dopamina può modulare la trasmissione sinaptica e l’attività sia nel BNST e CeA.115, 118-120 In particolare, nel BNST dorsolaterale l’ottundimento del potenziamento a lungo termine (LTP) è evidente dopo 24 ore di isolamento sociale nei topi maschi.121 Dato che la dopamina nel BNST può facilitare la trasmissione glutamatergica, attraverso un Processo CRF-dipendente,119 si è tentati di ipotizzare che l’aumento della neurotrasmissione dopaminergica dopo l’isolamento acuto possa occludere l’LTP.

È interessante notare che è stato recentemente rivelato che una durata intermedia di isolamento nei topi (2 settimane) è associata alla sovraregolazione del neuropeptide tachichinina 2 (TAC2; noto anche come neurochinina B) in diverse regioni tra cui il BNST anterodorsale (adBNST), CeA e ipotalamo dorsomediale (DMH), con livelli che aumentano gradualmente da soli 30 minuti dopo l’isolamento.122 I cambiamenti comportamentali osservati dopo 2 settimane di isolamento sembravano essere mediati dalla sovraregolazione di TAC2 in siti discreti, come il silenziamento chemiogenetico dei neuroni che esprimono TAC2 nell’adBNST, CeA o DMH hanno prevenuto selettivamente il congelamento persistente, il congelamento acuto o l’aggressione, rispettivamente.122

In particolare, ∼ 50% dei neuroni che esprimono TAC2 nel CRF co-espresso adBNST e CeA,122 che evidenzia ancora una volta il coinvolgimento dei circuiti CRF nell’adattamento indotto dall’isolamento. Un consistente corpo di lavoro sostiene un ruolo per il BNST nel mediare le risposte sostenute, e il CeA nel mediare le risposte rapide, a minacce potenziali/imprevedibili.123 Questo controllo comportamentale è reso possibile dalle connessioni di vasta portata del BNST e del CeA, in particolare con strutture ipotalamiche e del tronco cerebrale, che sono alla base della loro capacità di influenzare le funzioni autonome e neuroendocrine.124, 125 Queste regioni sono quindi ben posizionate per guidare le risposte adattative indotte dall’isolamento, sotto il controllo modulatorio delle regioni a monte, inclusi i neuroni dopaminergici DRN.

Questa raccolta di risultati spinge l’ipotesi che la segnalazione dopaminergica possa essere coinvolta nella risposta iniziale all’isolamento sociale, ma che le regioni a valle (compresi BNST e CeA) potrebbero mostrare rimodellamento/plasticità a lungo termine dopo l’isolamento cronico. In effetti, ci sono prove considerevoli a supporto di un modello simile per le fasi della plasticità evocata da farmaci nel sistema dopaminergico mesocorticolimbic.

Nello specifico, una singola dose di cocaina è sufficiente per potenziare la trasmissione glutamatergica sui neuroni dopaminergici VTA dopo 24 ore.126 La forza sinaptica ritorna ai livelli basali entro una settimana, tuttavia, questa plasticità VTA è necessaria per i cambiamenti persistenti che si verificano a valle nel NAc in seguito esposizione prolungata alla cocaina127 (rivisto in Ref. 128). Questo ruolo permissivo della plasticità sinaptica nei neuroni dopaminergici VTA potrebbe essere similmente una caratteristica dei neuroni dopaminergici DRN nella risposta all’isolamento sociale. Tale caratteristica prevede che i cambiamenti sinaptici indotti dall’isolamento acuti nei neuroni dopaminergici DRN precedano e siano necessari per adattamenti indotti da isolamento cronico nelle regioni a valle. In questo modo,

Sistema oppioide

Il sistema oppioide esercita un’ampia influenza sull’attività neurale attraverso l’espressione diffusa di peptidi e recettori oppioidi, in particolare all’interno di regioni collegate al rinforzo positivo (rivisto in Rif. 129). La segnalazione degli oppioidi svolge ruoli ben documentati nella regolazione del dolore/analgesia,130 nell’elaborazione della ricompensa,129 e nel legame sociale,131 ed è stata anche implicata nel comportamento sociale indotto dall’isolamento. L’autoradiografia in vivo ha rivelato modifiche al legame del recettore oppioide, con 7 giorni di isolamento nei ratti giovani associati con l’aumento del numero del recettore oppioide o dell’affinità nella PFC.57

Inoltre, il gioco sociale indotto dall’isolamento nei ratti giovani è stato attenuato dalla somministrazione sistemica di un antagonista del recettore μ-oppioide (MOR)97,132 o di un agonista del recettore ĸ-oppioide (KOR),132 ma potenziato dalla somministrazione di un agonista MOR.97 Inoltre , nel CeA, l’infusione di un analogo dell’ACTH ha soppresso l’interesse sociale potenziato dall’isolamento nei ratti isolati di 7 giorni, ma ciò è stato prevenuto dalla somministrazione di naltrexone (un antagonista MOR e KOR). può essere necessario per l’accresciuta socievolezza evocata da un acuto isolamento.

Sistema ipotalamico di ossitocina

I neuroni produttori di ossitocina del PVN, insieme ai neuroni strettamente correlati della vasopressina (AVP), sono intimamente coinvolti nella regolazione dell’affiliazione sociale134 e sono stati particolarmente ben studiati nell’arvicola monogama della prateria, poiché svolgono un ruolo fondamentale nel legame di coppia. 135 I neuroni dell’ossitocina proiettano non solo all’ipofisi posteriore dove rilasciano ossitocina nel flusso sanguigno, ma anche a bersagli distinti all’interno del cervello per la modulazione diretta dell’attività neuronale.

Un sito importante per l’azione dell’ossitocina è il NAc, che è un hub critico per l’integrazione di informazioni rilevanti dal punto di vista motivazionale e trasmette informazioni per suscitare risposte motorie.136 Nelle arvicole maschili della prateria, 3 giorni di isolamento da una partner femminile legata, ma non da un maschio fratello, diminuzione dell’mRNA dell’ossitocina nel PVN e legame del recettore dell’ossitocina nel guscio del NAc.137 In particolare, la segnalazione dell’ossitocina nel NAc è, secondo quanto riferito, essenziale per l’espressione del CPP sociale nei topi maschi adulti.138

In particolare, è stato elegantemente dimostrato che la CPP sociale richiedeva l’attivazione dei recettori dell’ossitocina sui terminali presinaptici nel NAc derivanti dai neuroni serotoninergici DRN, facilitando il rilascio di serotonina.138 È stato inoltre dimostrato che la CPP sociale dipende dalla proiezione dell’ossitocina PVN al VTA.139 la soppressione dell’attività nella via PVN-VTA o il knockout specifico della dopamina VTA dei recettori dell’ossitocina ha impedito la CPP sociale nei topi maschi.139 Nel loro insieme, questi risultati illustrano il bilanciamento dinamico della segnalazione di dopamina, ossitocina e serotonina necessario per le proprietà di rinforzo della interazioni.

È stato anche dimostrato che l’isolamento acuto interrompe la memoria del riconoscimento sociale.140 I roditori possiedono una tendenza innata a indagare su stimoli sociali nuovi piuttosto che familiari e in genere riducono la loro indagine su un conspecifico familiare in caso di esposizione ripetuta.141 Questo effetto è assente nei topi isolati per 24 ore o 7 giorni, che mostrano un’indagine equivalente su un minore familiare rispetto alla prima esposizione.142, 143 Questa mancanza di memoria di riconoscimento sociale è associata a una soppressione della plasticità sinaptica dipendente dall’ossitocina nell’amigdala mediale (MeA) dopo 7 giorni di isolamento nei ratti.144 La memoria compromessa del riconoscimento sociale può anche derivare da un aumento della Rac1 ippocampale (una piccola GTPasi), che è evidente nei topi maschi isolati per 24 ore o 7 giorni.145 ​​Pertanto, le modifiche indotte dall’isolamento alla segnalazione dell’ossitocina,in modo specifico per il percorso, può contribuire ai cambiamenti sia nella motivazione sociale che nella memoria del riconoscimento sociale.

Risposta omeostatica al deficit sociale: una strategia di coping autoprotettiva?

Gli individui che si autoidentificano come soli mostrano frequentemente caratteristiche di stato affettivo negativo o depressione.10, 50, 146-149 Inoltre, gli individui orientati verso sentimenti di solitudine futura (ricevendo un falso feedback a seguito di un questionario) mostrano una riduzione della sensibilità al dolore fisico e sensibilità emotiva.89 Ciò suggerisce l’adozione di strategie di autoprotezione per ridurre al minimo l’ulteriore disagio emotivo. Sebbene non possiamo misurare direttamente lo stato emotivo nei roditori, possiamo valutare il comportamento motivato come proxy.58, 150

Nei roditori, si pensa che l’immobilità nei test di nuoto forzato e sospensione della coda rifletta il coping passivo e/o la disperazione comportamentale151, 152 (ma vedi Rif. 153). C’è una generale mancanza di accordo sul fatto che l’isolamento acuto alteri l’immobilità in questi test nei topi.55, 73, 154 Tuttavia, risultati più coerenti sono stati ottenuti nelle arvicole monogame della prateria, in cui femmine o maschi isolati dal loro partner legato per 3-5 i giorni mostrano un aumento del tempo di immobilità.70, 71, 137

Ci sono anche prove per l’interruzione del comportamento correlato alla ricompensa nei roditori acutamente isolati, in particolare nella risposta alle droghe che creano dipendenza. Nei ratti, un isolamento sociale di 24 ore ha aumentato la preferenza per l’assunzione di etanolo e oppioidi, che è stata invertita con l’edilizia popolare.155, 156 È stata anche segnalata una ridotta sensibilità al dolore, con topi maschi e ratti giovani che mostrano soglie di dolore termico e meccanico più elevate dopo 2 -7 giorni di isolamento sociale.157, 158

Il ruolo preminente della dopamina e della segnalazione degli oppioidi nel mediare gli effetti delle droghe d’abuso159 e dell’analgesia130,160 li rende forti contendenti alla base di questi adattamenti. In particolare, l’attivazione chemogenetica dei neuroni dopaminergici ventrolaterali periacqueduttali grigi (vlPAG)/DRN può promuovere l’antinocicezione,117 mentre la lesione di questi neuroni sopprime sia le proprietà antinocicettive161,162 sia quelle gratificanti163 degli oppioidi esogeni. Inoltre, l’inibizione della segnalazione della dopamina VTA nei topi può indurre comportamenti correlati alla depressione,164 mentre si propone che gli antagonisti del KOR abbiano effetti antidepressivi nei roditori (vedi Rif. 165-167). In questo modo, l’interazione tra i sistemi della dopamina e degli oppioidi può essere alla base dei cambiamenti indotti dall’isolamento per ricompensare l’elaborazione, la sensibilità al dolore e l’affetto emotivo.

Oltre ai meccanismi dopaminergici e oppioidergici, il comportamento depressivo indotto dall’isolamento può derivare da cambiamenti nell’equilibrio tra CRF e neurotrasmissione dell’ossitocina. In particolare, il comportamento passivo di coping osservato nelle arvicole della prateria legate a coppie isolate per 3 giorni è stato impedito dall’infusione di guscio di NAc di un antagonista del recettore CRF2, o ossitocina, durante il periodo di isolamento.137 Gli esperimenti di microdialisi suggeriscono un meccanismo attraverso il quale questo effetto è mediato attraverso l’attivazione presinaptica del recettore CRF2 sui terminali dell’ossitocina nel NAc, che serve a ridurre il rilascio di ossitocina.137 Questi risultati indicano una confluenza di adattamenti indotti dall’isolamento nel NAc. Il NAc riceve un forte input glutamatergico dalle regioni talamiche e corticali,

Attributi proposti dei componenti all’interno di un sistema omeostatico sociale
Flessibilità
Gli animali si trovano spesso di fronte a segnali contrastanti nell’ambiente, che possono suscitare spinte motivazionali in competizione. Per garantire la sopravvivenza, gli animali devono soppesare adeguatamente i segnali ambientali e valutarli alla luce dell’attuale stato di bisogno omeostatico. La selezione della risposta comportamentale appropriata in queste condizioni richiede il coordinamento dinamico dell’attività neurale.169 Pertanto, un requisito chiave per un sistema omeostatico sociale è la sua capacità di flessibilità. Nello specifico, un cambiamento delle condizioni ambientali e/o dello stato di bisogno (es. fame e sete) può richiedere uno spostamento del “set point” per il contatto sociale nel centro di controllo (Figg. 1B e 3). Questo sarà fortemente influenzato da fattori dinamici, come la disponibilità di risorse, la minaccia dei predatori, le prospettive di accoppiamento e la presenza di prole.

figura 3 : Integrazione a lungo termine dell’esperienza sociale all’interno di un sistema omeostatico. (A) In condizioni normali, il corretto funzionamento di un sistema omeostatico sociale manterrebbe la quantità/quantità di contatto sociale entro un intervallo dinamico accettabile. Le interazioni sociali esperite possono essere assimilate e valutate (rispetto al set point) in modo scorrevole nel tempo (ad es. giorni/mesi). La qualità sociale e le informazioni sulla quantità potrebbero essere ponderate in modo diverso a seconda dell’individuo (tratti) e delle condizioni ambientali attuali. Il set point potrebbe essere determinato da una combinazione di fattori tra cui età, sesso, comportamento tipico della specie e storia passata di incontri sociali. (B) L’incapacità del sistema omeostatico di correggere le deviazioni nella quantità/qualità del contatto sociale potrebbe causare un deficit cronico. Questo deficit (percepito o effettivo) può essere associato all’impegno cronico dei sistemi effettori omeostatici e vissuto come uno stato di solitudine. (C) I principali cambiamenti della vita o dell’ambiente, come l’allontanamento da casa o il cambio di lavoro, potrebbero provocare la necessità di uno spostamento del set point. Uno spostamento stabile del set point e l’accettazione di una nuova quantità/qualità attesa per il contatto sociale potrebbero rappresentare un cambiamento adattativo. Questo cambiamento può impedire che i sistemi effettori omeostatici sociali vengano reclutati cronicamente e promuovere un equilibrio continuo. e l’accettazione di una nuova quantità/qualità attesa per il contatto sociale, potrebbe rappresentare un cambiamento adattativo. Questo cambiamento può impedire che i sistemi effettori omeostatici sociali vengano reclutati cronicamente e promuovere un equilibrio continuo. e l’accettazione di una nuova quantità/qualità attesa per il contatto sociale, potrebbe rappresentare un cambiamento adattativo. Questo cambiamento può impedire il reclutamento cronico dei sistemi effettori omeostatici sociali e promuovere l’equilibrio continuo.

o ad esempio, in uno stato di ipernatriemia (elevato sodio plasmatico, che è associato alla percezione della sete), i ratti mostrano una maggiore indagine sociale su un nuovo intruso.170 Si propone che questo effetto si sia evoluto per sopprimere l’ansia in situazioni sociali, come quelli incontrati presso una fonte d’acqua comune, al fine di promuovere l’approccio sociale e consentire il comportamento del bere.170 Questa osservazione suggerisce che la motivazione sociale può essere alterata da altri bisogni fisiologici.

Curiosamente, l’ipernatriemia acuta nei ratti è associata ad aumento dell’ossitocina plasmatica, aumento dell’espressione di c-Fos nei neuroni ossitocina PVN magnocellulari e soppressione della produzione di ATII.170 Dato che la segnalazione di ATII può guidare l’attività dell’asse HPA, questi dati suggeriscono che l’ipernatriemia sopprime contemporaneamente l’attività all’interno circuiti legati allo stress, promuovendo al contempo l’attività nei percorsi dell’ossitocina legati alla ricompensa sociale, inibendo così il comportamento correlato allo stress/ansia e facilitando l’interazione sociale. Questa relazione illustra la sovrapposizione e il coordinamento tra i sistemi omeostatici e dimostra anche la flessibilità dei sistemi effettori.

Lo stato motivazionale della fame è un altro impulso omeostatico essenziale che promuove rapidi adattamenti neurali.171, 172 Nello specifico, i neuroni della proteina agouti (AgRP) nel nucleo arcuato dell’ipotalamo sono essenziali per il mantenimento dell’equilibrio energetico e per l’aumento della loro attività può guidare rapidamente il comportamento alimentare.173

È interessante notare che in topi isolati, la stimolazione ottica dei neuroni AgRP, o la fame fisiologica, ha provocato l’alimentazione, anche in presenza di un nuovo topo maschio o femmina.171 Questa scoperta suggerisce che l’attività AgRP in uno stato di fame è sufficiente per scavalcare una competizione sociale spinta motivazionale. Concettualmente, è possibile che le pulsioni omeostatiche concorrenti siano integrate in un sistema omeostatico sociale a livello del centro di controllo in un modo “hub-and-spoke”, oppure possono formare una disposizione gerarchica interconnessa che converge sui sistemi effettori (Fig. 1B).

Mentre è possibile che un sistema omeostatico possa essere asservito a un altro, una rete interconnessa consentirebbe un controllo flessibile in uno stato di competizione dei bisogni motivazionali, prima della convergenza sui sistemi effettori. Resta da chiarire esattamente come questi sistemi omeostatici si interfacciano tra loro.

Il mantenimento di variabili fisiologiche, come la temperatura corporea interna e i livelli di energia, all’interno di un intervallo dinamico appropriato dipende fortemente da un sistema immunitario funzionante. Si teorizza che l’infiammazione sia una caratteristica unificante della perturbazione omeostatica: fornisce una risposta protettiva a deviazioni estreme dal set point omeostatico.174, 175 Condizioni avverse, incluso l’isolamento sociale, possono provocare un cambiamento nella funzione immunitaria: migliorando l’espressione dei geni proinfiammatori e riducendo espressione di geni antivirali/anticorpo-correlati nei leucociti circolanti.176

L’isolamento sociale può reclutare questa risposta per preparare adeguatamente un individuo alla suscettibilità della solitudine, il che potrebbe includere un maggiore bisogno di una rapida risposta infiammatoria per combattere le infezioni batteriche sostenute attraverso lesioni fisiche, ma una ridotta necessità di protezione contro le infezioni virali trasmesse socialmente.15 , 176

Questa risposta immunitaria sembra essere reclutata anche in uno stato di isolamento percepito: gli esseri umani con un’elevata solitudine auto-riferita mostrano una maggiore attività proinfiammatoria ma una risposta antivirale ridotta.66, 177-179 I cambiamenti del sistema immunitario possono anche prevedere la successiva solitudine, suggerendo una relazione reciproca tra questi due fenomeni.64

Sorprendentemente, classificare i macachi rhesus come presunti alti nella solitudine (per livelli di socialità e tentativi di iniziazione sociale)180 ha rivelato cambiamenti nell’espressione genica dei leucociti simili a quelli osservati in soggetti umani soli.64 Il reclutamento di processi infiammatori in condizioni di isolamento sociale effettivo o percepito31 suggerisce che questo stato è riconosciuto come una minaccia per una variabile essenziale. In quanto tale, ciò supporta l’affermazione che il contatto sociale può essere regolato in modo omeostatico.

Selettività mista

Considerando l’elaborazione neurale delle informazioni “omeostatiche sociali”, una possibilità è l’esistenza di circuiti neurali dedicati. Un modello alternativo presenterebbe la sovrapposizione tra i sistemi neurali che governano l’omeostasi sociale e altri circuiti neurali altamente conservati. Questo scenario prevede che alcuni nodi in una rete omeostatica sociale mostrino una “selettività mista”, simile ai neuroni alla base di altri processi cognitivi complessi.181 In particolare, questa è concepibilmente una caratteristica delle regioni “effettore” in un sistema omeostatico.

La disinibizione dei neuroni dopaminergici VTA, ad esempio, ha dimostrato di aumentare la motivazione verso una varietà di stimoli che vanno dagli stimoli sociali a nuovi oggetti.182, 183 Inoltre, l’attivazione dell’input BLA all’ippocampo ventrale o PFC mediale (mPFC) non solo induce un robusto comportamento simile all’ansia nei test esplorativi, ma sopprime anche l’indagine sociale nel test residente-intruso.184-186 Le perturbazioni nel comportamento sociale sono spesso, ma non sempre, co-espresse con comportamenti correlati all’ansia, e vi è una significativa sovrapposizione in i loro correlati neurali, il che suggerisce una stretta relazione tra queste due forme di espressione comportamentale.58, 187

Il sistema della dopamina DRN è un altro ottimo esempio di funzione di circuito sovrapposto. Il monitoraggio dell’attività del calcio fluorescente in vivo ha rivelato che questi neuroni sono attivi in ​​risposta a stimoli sociali e questa attività è aumentata in seguito all’isolamento acuto.118 Tuttavia, questi neuroni rispondono anche ad altri stimoli salienti, tra cui cibo appetibile e shock inaspettato del piede, e mostrano maggiore attività durante la veglia rispetto al sonno, suggerendo una funzione di promozione dell’eccitazione.112, 115, 188

Questa diversità di sensibilità è coerente con l’idea che i circuiti neurali che regolano l’omeostasi sociale possono promuovere l’attenzione a una varietà di stimoli salienti, nel tentativo di analizzare l’ambiente alla ricerca di potenziali minacce o opportunità di impegno sociale. È stato anche recentemente riportato che l’inibizione optogenetica o chemogenetica dei neuroni dopaminergici DRN durante il condizionamento alla paura ha soppresso il congelamento in risposta a un segnale predittivo del footshock, suggerendo un ruolo aggiuntivo nella risposta avversiva.115 Presi insieme, questi risultati illustrano l’esistenza di molteplici meccanismi attraverso i quali I neuroni dopaminergici DRN possono limitare le vulnerabilità dell’essere soli: aumentare la motivazione sociale, promuovere la vigilanza/eccitazione e aumentare la reattività agli stimoli avversi.

Considerando il potenziale di selettività mista, la recente osservazione che l’attivazione dei neuroni dopaminergici DRN non solo aumenta la preferenza sociale118 ma può promuovere l’antinocicezione117 potrebbe essere riconciliata in diversi modi. Una possibilità è che esista eterogeneità funzionale all’interno di questa popolazione cellulare. Un’altra possibilità è la convergenza biologica nella rappresentazione del dolore emotivo e del dolore nocicettivo nei neuroni dopaminergici DRN.

In accordo con questa nozione, un’ipotesi emergente postula che il dolore sociale e il dolore fisico siano elaborati da circuiti neurali sovrapposti.189 Ciò è supportato da studi di imaging umano che rivelano che la disconnessione sociale coinvolge regioni del cervello tra cui la corteccia cingolata anteriore dorsale e la corteccia dell’insula anteriore,190 che elaborano anche la componente affettiva del dolore fisico.191 Questo duplice ruolo dei neuroni dopaminergici DRN indica anche un potenziale meccanismo attraverso il quale l’isolamento acuto riduce la percezione del dolore.157, 158

È anche interessante notare che il dolore infiammatorio è soppresso dall’attivazione dei neuroni AgRP, suggerendo una riduzione generale della percezione del dolore cronico da forti stati motivazionali.192 La selettività mista può, quindi, essere una caratteristica comune all’interno dei circuiti neurali che regolano i bisogni omeostatici e il dialogo incrociato tra questi sistemi potrebbe facilitare l’attivazione o la soppressione di appropriati sistemi “effettori” (Fig. 1).

Natura soggettiva dell’esperienza sociale

Un terzo elemento nella concettualizzazione di un sistema omeostatico sociale è l’integrazione dell’esperienza soggettiva. C’è un crescente supporto per l’idea che l’isolamento soggettivo o “percepito” (la qualità delle relazioni sociali) sia un predittore più forte di cattive condizioni di salute e stato emotivo negli esseri umani rispetto all’isolamento oggettivo (il numero/frequenza dei contatti sociali).11, 62, 146

Coerentemente con questo, la solitudine, indipendentemente dalle dimensioni del social network, è associata a una maggiore mortalità13, 193 aumento della pressione sanguigna,11, 194 più alto tasso di diabete, ipertensione, artrite, enfisema,195 e malattia di Alzheimer,196 insieme a cattive abitudini di salute derivanti da una mancanza di autocontrollo.197, 198 Pertanto, nella valutazione dei bisogni sociali, un sistema omeostatico dovrebbe incorporare una valutazione soggettiva dell’esperienza sociale, oltre alla sua natura oggettiva complessiva), che può essere pesantemente influenzata da segnali interocettivi e interni stato (Figg. 1 e 3).

C’è un dibattito in corso sul fatto che gli animali sperimentino le emozioni allo stesso modo degli umani.150, 199 Tuttavia, è stato argomentato che le emozioni costituiscono uno stato interno, codificato da specifici circuiti neurali, che può dare origine a comportamenti osservabili esternamente.150 Questi stati cerebrali interni possono essere soggettivamente percepiti come sentimenti dall’individuo.150 Sebbene il concetto tradizionale di omeostasi si riferisca a un sistema di controllo fisiologico puramente automatico, gli stati motivazionali (guidati da “sentimenti omeostatici”) svolgono un ruolo significativo nel mantenimento dell’omeostasi.200 I sentimenti omeostatici agiscono come “interfacce regolatorie informative”, fornendo a un animale i mezzi per percepire il suo stato fisiologico e garantendo l’attenzione agli stimoli rilevanti.200 Mentre questo processo può essere adattivo e introduce una maggiore flessibilità nella regolazione omeostatica, passa anche un elemento di controllo all’individuo, portando la regolazione omeostatica oltre i meccanismi puramente automatici.200

Per comprendere i meccanismi neurali dell’omeostasi sociale, un grosso ostacolo risiede nella capacità di dedurre l’esperienza sociale soggettiva negli animali.14 Sebbene non possiamo mai conoscere veramente l’esperienza emotiva di un roditore, un metodo per differenziare gli individui consiste nello sfruttare il variabilità naturale introdotta dalla gerarchia sociale. La vita di gruppo può portare alla creazione di gerarchie sociali in più specie tra cui pesci, uccelli, roditori e primati.201-204 Le gerarchie creano uno scenario in cui gli individui raggruppati potrebbero avere percezioni divergenti della loro esperienza sociale. Il rango sociale può influenzare l’accesso a risorse essenziali tra cui cibo, territorio e compagni,205 e quindi un rango più dominante è spesso una posizione ambita associata a una migliore qualità della vita.

Sorprendentemente, gli studi sulla gerarchia sociale nei topi e nei ratti hanno rivelato i correlati neurali sottostanti negli stessi circuiti implicati nella risposta al deficit sociale (Fig. 2). Questi risultati includono differenze tra subordinati e dominanti nell’espressione di CRF nel BNST, CeA, MeA e nell’area preottica mediale;206 funzione mitocondriale e segnalazione della dopamina nel NAc;207, 208 e forza sinaptica glutamatergica nel mPFC.209

L’mPFC, in particolare, è spesso implicato nella rappresentazione del rango sociale. Più di recente, la plasticità indotta dalla “vincita” nel test del tubo è stata localizzata in una proiezione talamica mediodorsale (MDT) alla PFC dorsomediale (dmPFC), poiché la stimolazione optogenetica fasica del dmPFC, o la proiezione MDT-dmPFC, ha immediatamente indotto la vittoria contro un compagno di gabbia precedentemente dominante.210 In particolare, il rango sociale ha anche predetto l’entità degli effetti comportamentali suscitati dalle manipolazioni della dopamina DRN nei topi.118

L’attivazione optogenetica di questi neuroni ha promosso la preferenza sociale e l’evitamento del luogo in tempo reale, mentre l’inibizione ha ridotto la preferenza sociale indotta dall’isolamento. Tuttavia, il cambiamento comportamentale osservato in questi test era maggiore negli animali dominanti rispetto ai subordinati.118 Questa osservazione suggerisce che l’esperienza sociale precedente può influenzare la capacità dei neuroni dopaminergici DRN di modulare il comportamento. Nel loro insieme, questi risultati illustrano che le informazioni relative al rango possono essere integrate in più circuiti neurali che rispondono al deficit sociale (Fig. 1A). Questa organizzazione consentirebbe un controllo flessibile sulla regolazione omeostatica e l’adeguamento del comportamento mirato a seconda delle opportunità sociali disponibili.

Andando avanti, rimangono diverse domande nel chiarire come l’informazione sociale possa essere elaborata attraverso un sistema omeostatico. Ad esempio, l'”aspettativa” dell’individuo per il contatto sociale è codificata a monte nelle regioni dei rilevatori oa livello del centro di controllo? E come sono rappresentate le diverse categorie di contatto sociale? Per speculare su quest’ultimo punto, una possibilità è che un sistema omeostatico sociale sia categoria cieco.

Un altro potenziale accordo implicherebbe flussi di elaborazione separati per la regolazione di diverse relazioni sociali, come persone dello stesso sesso, sesso opposto, madre-figlio o conspecifici non familiari. In effetti, circuiti specializzati, all’interno di nuclei ipotalamici discreti, sono alla base dell’espressione del comportamento genitoriale,211 aggressione,212 comportamento specifico dell’intruso maschio,213 approccio del sesso opposto,214 e accoppiamento.212 Se concettualizzarli come “sistemi effettori” discreti, allora ciò solleva la possibilità che l’elaborazione decentralizzata di diversi “bisogni” sociali possa avvenire in nodi separabili.215 Tuttavia, l’organizzazione precisa degli elementi omeostatici sociali rimane un argomento di congettura.

Valenza della spinta motivazionale

Una quarta considerazione è la valenza delle pulsioni motivazionali che dirigono l’interazione sociale.216 I comportamenti motivati ​​che regolano l’assunzione di cibo sono spesso distinti come omeostatici (essenziali per mantenere l’equilibrio energetico e la sopravvivenza) o edonica (guidati dalla percezione sensoriale o dal piacere in assenza di uno stato di bisogno ).217 Il comportamento alimentare, quindi, è orientato da spinte motivazionali di valenza opposta: la sensazione negativa di fame e il valore edonistico positivo del cibo appetibile.

Nell’estrapolare al comportamento sociale, impulsi motivazionali opposti equivalenti possono promuovere l’interazione sociale: lo stato avversivo di isolamento e il valore edonistico della ricompensa sociale. Tuttavia, mentre esistono differenze meccanicistiche, si propone che i sistemi neurali che mediano l’alimentazione omeostatica ed edonica siano intrecciati e altamente sovrapposti con i circuiti della ricompensa.217, 218 Allo stesso modo, i circuiti della ricompensa sociale sono fortemente reclutati negli animali isolati.

Il coinvolgimento di circuiti di ricompensa in situazioni di deficit sociale può aumentare il valore gratificante del contatto sociale, potenzialmente simile a come la privazione alimentare migliora le proprietà gratificanti del cibo.219-222 A sostegno di questo concetto, la risonanza magnetica funzionale (fMRI) negli esseri umani ha ha rivelato che gli individui più soli mostrano una maggiore attivazione dello striato ventrale in risposta a segnali sociali familiari,223 ma al contrario una ridotta attivazione in risposta a segnali sociali non familiari. oltre la sazietà.225

Il coordinamento del comportamento sociale per soddisfare i bisogni omeostatici può, quindi, reclutare processi motivazionali sia positivi che negativi. Il sistema DRN della dopamina potrebbe essere una fonte di pulsione motivazionale negativa in risposta al deficit sociale.118 Il reclutamento di questo sistema si allinea con l’ipotesi della “riduzione della pulsione”, in cui lo stato interno suscita comportamenti finalizzati al fine di ridurre l’intensità di un /pulsione motivazionale negativa (es. fame e sete)226 (Fig. 1C). Una funzione potenzialmente simile è stata descritta per i neuroni AgRP del nucleo arcuato e per i neuroni dell’ossido nitrico sintasi 1 (NOS1) nell’organo subfornicale (SFO). Questi neuroni mostrano un’attività intensificata durante la fame (AgRP) e la sete (NOS1), la loro attività provoca uno stato avversivo (evitamento del luogo) e sono essenziali per guidare comportamenti alimentari e alcolici,

Tuttavia, il ruolo dell’elaborazione di valenza nel comportamento alimentare omeostatico è complesso. I neuroni AgRP sono attivati ​​in uno stato di deficit energetico,228 e la loro stimolazione ottica può promuovere voracemente il consumo di cibo, ma provoca anche l’evitamento del luogo in tempo reale (indicativo di uno stato avversivo) in assenza di cibo.173, 227, 229 Tuttavia, L’attività AgRP viene rapidamente soppressa al rilevamento sensoriale del cibo,227, 228, 230 il che, sorprendentemente, suggerisce che l’attività AgRP in corso è superflua per il consumo di cibo.

Questo paradosso è potenzialmente conciliato dall’osservazione che una breve stimolazione ottica, anche solo 1 minuto, prima della disponibilità del cibo era sufficiente per promuovere un’alimentazione robusta e sostenuta nei topi ben nutriti una volta che il cibo era disponibile.231 Inoltre, i topi hanno fornito risposte operanti a stimolare i neuroni AgRP in presenza, ma non in assenza di cibo, suggerendo che l’attività AgRP può rinforzare positivamente.231

Pertanto, un’ipotesi alternativa propone che l’attività AgRP fornisca un segnale di valenza positivo sostenuto che potenzia il valore di incentivo del cibo e supporta la transizione dal comportamento di foraggiamento al comportamento alimentare attraverso cambiamenti persistenti nei circuiti a valle.231 Curiosamente, questa non è una caratteristica dei neuroni SFO NOS1 , poiché la prestimolazione era insufficiente per guidare il comportamento di bere quando l’acqua è stata successivamente resa disponibile.231 Pertanto, la relazione tra attività neuronale e regolazione comportamentale può dipendere dalla specifica esigenza omeostatica.

Mentre il ruolo preciso dell’attività della dopamina DRN nella motivazione sociale e nell’elaborazione della valenza resta da chiarire completamente, trarre informazioni da altri circuiti neurali che partecipano al mantenimento dell’equilibrio omeostatico fornisce indizi meccanicistici sulla loro modalità di funzionamento. Tuttavia, una considerazione importante per i social

l comportamento è che (a differenza del rilevamento del cibo) il contatto sociale iniziale non garantisce necessariamente un’esperienza sociale gratificante. Pertanto, la soppressione immediata dell’attività neurale sul contatto sociale può essere inappropriata per i neuroni dopaminergici DRN e l’attività potrebbe persistere fino a quando non viene raggiunta una relazione stabile. Andando avanti, sarà importante determinare le dinamiche temporali dell’attività all’interno e attraverso i circuiti neurali durante la risposta al deficit sociale e capire come la valenza è rappresentata in questi sistemi.

link di riferimento: https://nyaspubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nyas.14016


Fonte: The Conversation

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