Neuropsicologia delle emozioni

Prof. Dario Grossi

Dipartimento di Psicologia

Seconda Università di Napoli

dario.grossi@unina2.it

Emozioni

Le emozioni sono risposte complesse dell’organismo a stimoli adeguati, che si manifestano con specifici repertori di azioni (ad esempio la fuga o l’evitamento) e con modificazioni dello stato interno (ad esempio la frequenza cardiaca), che è possibile osservare e misurare.

Sono considerate emozioni primarie la paura, la rabbia, la sorpresa, la tristezza, il disgusto e la felicità.

Elaborazione delle emozioni

PERCEZIONE ED INTERPRETAZIONE DI UNO STIMOLO EMOTIGENO

REAZIONI FISIOLOGICHE ALLO STIMOLO

ESPRESSIONI

VEGETATIVE

E MOTORIE

ESPERIENZA DELL’EMOZIONE

RICONOSCIMENTO DELL’ALTRUI

STATO EMOZIONALE

• risposte ormonali attraverso l’attivazione dell’ipotalamo

• risposte vegetative attraverso il sistema autonomo simpatico e parasimpatico messo in funzione dall’ipotalamo

• risposte motorie attraverso il grigio periacqueduttale

• risposte esperienziali attraverso (verisimilmente) la corteccia del cingolo anteriore

• risposte sociali attraverso il lobo frontale

Correlati neurofunzionali delle emozioni

La percezione di uno stimolo emotigeno genera una serie di risposte complesse da parte dell’organismo che si esplicano attraverso l’attivazione di diverse strutture cerebrali:

Correlati neuroanatomici delle emozioni

Numerose strutture corticali e sottocorticali sono coinvolte nella regolazione delle emozioni, nella motivazione e nell’associazione degli stati emozionali con i ricordi e le sensazioni. Esse includono:

• Corteccia Cingolata• Amigdala• Ipotalamo• Ippocampo• Giro Paraippocampale• Corteccia Orbito-frontale• Corteccia Somestesica • Insula• Tronco Encefalico (nuclei monaminergici)• Grigio Periacqueduttale

Basi neuroanatomiche delle emozioni:Sistema Limbico

In passato le basi neuroanatomiche delle emozioni facevano riferimento al concetto di sistema limbico, un circuito incentrato soprattutto sull’ippocampo e sulle sue connessioni con l’ipotalamo. Una visione più moderna di questo circuito include anche l’amigdala e la corteccia prefrontale.

Corteccia prefrontale

Inoltre, la teoria del sistema limbico implicava che le stesse strutture cerebrali fossero coinvolte in tutte le emozioni e che esistesse una separazione fra sistema cognitivo e sistema emozionale.Entrambe queste ipotesi non sono più sostenibili in base alle conoscenze attuali.

Circuiti cerebrali delle emozioni

L’ippocampo, l’amigdala e la corteccia prefrontale sono strutture in connessione con l’ipotalamo.I nuclei mammillari dell’ipotalamo sono in comunicazione con la porzione anteriore del talamo che a sua volta è connesso alla corteccia cingolata. Le connessioni che dal cingolo raggiungono e mettono in connessione ippocampo, amigdala e corteccia prefrontale completano il circuito.

Sebbene l’intero circuito sia importante per il comportamento emozionale, l’amigdala e la corteccia prefrontale rivestono un ruolo fondamentale nel processo di comprensione ed interpretazione della natura delle esperienze emozionali.

Emozioni: strutture cerebrali coinvolte

E’ possibile affermare che un sistema multiplo di strutture cerebrali, sia corticale che sottocorticale, contribuisca all’esperienza di un’emozione.

Ciascun area cerebrale coinvolta risulta, però, svolgere un ruolo diverso ed apportare un contributo specifico all’elaborazione dello stimolo emotigeno.

Le aree che risultano particolarmente attive nel processo di elaborazione emozionale sono:

• Ipotalamo• Amigdala• Corteccia Prefrontale Mediale• Corteccia Cingolata Anteriore• Insula

Ipotalamo

L’ipotalamo è responsabile dell’attivazione delle risposte vegetative dell’organismo in relazione a stimoli emotigeni.

Tali risposte consistono in variazioni a carico di diversi indici fisiologici:

• frequenza cardiaca • temperatura corporea• pressione arteriosa• sudorazione• ritmo respiratorio• contrazione gastrica

Tali variazioni sono indotte dall’attività noradrenergica del sistema simpatico e dalla risposta del sistema colinergico parasimpatico.

AmigdalaLa principale regione cerebrale implicata nell’elaborazione delle emozioni è l’amigdala, struttura collocata all’interno della porzione mediale del lobo temporale, adiacente all’ippocampo, con la corteccia prefrontale posta immediatamente anteriormente.

L’amigdala è costituita da tre nuclei principali: basolaterale, corticomediale e centrale.Raggiungono l’amigdala fasci di fibre provenienti da tutti i lobi cerebrali, dalle vie sensoriali e dall’ippocampo. Le diverse stazioni di afferenza sono riccamente interconnesse tra loro.

Partono dall’amigdala vie per l’ipotalamo (via amigdalofughe e stria teminale), che garantiscono la risposta vegetativa, vie per il grigio acqueduttale che garantiscono la reazione comportamentale e vie per la corteccia che consentono l’elaborazione, il controllo ed il riconoscimento emozionale.

Amigdala: ruolo funzionaleNumerosi dati sostengono l’evidenza che l’amigdala sia responsabile della rilevazione, della generazione e del mantenimento delle emozioni correlate alla paura.

Evidenze Sperimentali1)Ruolo svolto dall’amigdala in alcuni processi legati all’elaborazione di stimoli minacciosi:

• paura condizionata• riconoscimento delle espressioni facciali paurose• percezione della paura indotta da un anestetico (novocaina) • evocazione di risposte emozionali paurose da stimolazione diretta

2)Presenza di una risposta amigdalare anche quando l’espressione minacciosa non viene percepita in modo consapevole o quando i soggetti non sperimentano la paura in modo soggettivo. L’Amigdala risponde più genericamente alle caratteristiche salienti degli stimoli emozionali.

3) Lateralizzazione sinistra delle funzioni amigdaloidee in relazione alle emozioni.(Phan et al., 2004)

Corteccia Prefrontale Mediale

La porzione mediale della corteccia prefrontale orbitale è connessa con le strutture limbiche, ed è implicata nei processi emotivi ed affettivi e nella capacità di prendere decisioni finalizzate ad uno scopo; in particolare le regioni mediali inferiori sono coinvolte, insieme alle regioni orbitali mediali, nella regolazione delle emozioni e del comportamento.

Il circuito orbitofrontale mediale connette la corteccia prefrontale mediale con la corteccia cingolata anteriore, l’amigdala e le altre strutture limbiche; nell’ambito di questo circuito la corteccia prefrontale mediale riceve afferenze dalle strutture sottocorticali e mesencefaliche connesse con i circuiti della gratificazione e del piacere.

Corteccia Prefrontale Mediale: ruolo funzionale

Evidenze Sperimentali1)La comune attivazione della MPFC (Medial Pre-Frontal Cortex) in compiti relativi a differenti emozioni suggerisce che tale struttura svolga un ruolo “generale” nel processo di elaborazione emozionale (stima, esperienza, risposta). Una possibilità, quindi, è che l’attività della MPFC sia implicata nell’elaborazione di quegli aspetti cognitivi che sono strettamente correlati al processo emozionale.

2) L’attività di tale struttura, inoltre, potrebbe essere coinvolta nella regolazione degli stati emozionali; le regioni prefrontali occupano una posizione strategica per assolvere alla modulazione dell’attività limbica; la MPFC, infatti, con le estese connessioni alle strutture limbiche sottocorticali - tra cui l’amigdala - (Corteccia Paralimbica), costituisce una plausibile zona di interazione tra i processi cognitivi ed affettivi.

(Phan et al., 2004)

Funzioni e disfunzioni del circuito orbitofrontale mediale

• Mediare risposte empatiche e socialmente appropriate

Funzione:

• Cambiamento di personalità• Impulsività• Labilità emozionale• Eccessiva irascibilità• Incapacità a rispondere agli stimoli sociali in modo

appropriato• Mancanza di empatia e di giudizio• Commenti sessuali impropri e inappropriata

giocosità

Disfunzioni:

Corteccia Cingolata Anteriore

La Corteccia Cingolata viene oggi distinta da un punto di vista funzionale in tre sottoregioni:

• rostrale (anteriore) – coinvolta nelle emozioni• dorsale – coinvolta nella cognizione• caudale (posteriore) – implicata nel controllo motorio

Il circuito del Cingolato Anteriore mette in connessione tale struttura con la corteccia orbitofrontale e con l’amigdala.

Corteccia Cingolata Anteriore: ruolo funzionale

Questa regione regola funzioni endocrine ed autonomiche ma è coinvolta anche nell’apprendimento emozionale condizionato, nella valutazione di contenuti motivazionali, nella capacità di attribuzione di valore emotivo ad eventi interni o esterni.

Evidenze Sperimentali1)In generale, la porzione rostrale del cingolo anteriore sembra essere coinvolta nella valutazione della salienza di informazioni di tipo motivazionali ed emozionali; essa è anche coinvolta nell’attività di mediazione dell’attivazione emozionale, soprattutto quando l’informazione esterna, in contrasto con lo stato interno, richiede un processamento addizionale.

2)L’attivazione di una porzione del cingolo anteriore – corteccia cingolata subcallosale – risulta specificamente associata all’emozione “tristezza”.

3)Il richiamo indotto di un emozione attiva specificamente il cingolo anteriore.

(Phan et al., 2004)

• Ridotta motivazione• Mutismo acinetico• Apatia profonda• Abulia• Possibile incontinenza

Funzioni e disfunzioni del circuito del cingolato anteriore

• Mediazione del comportamento motivato

Funzioni

Disfunzioni• Linguaggio monosillabico• Assenza di:

• Iniziativa motoria e psichica

• Movimenti spontanei• Risposte emotive

Insula

L’insula giace profonda sulla superfice laterale del cervello, all’interno del solco laterale, che separa il lobo temporale dalla corteccia parietale inferiore.

L’insula riceve differenti informazioni corticali e talamiche: la porzione anteriore dell’insula è in connessione con i nuclei ventro-mediali del talamo e con il nucleo centrale dell’amigdala; la porzione posteriore è in recoproca connessione con la corteccia somatosensoriale secondaria, col nucleo ventrale infero-posteriore del talamo e con la porzione posteriore del nucleo ventro-mediale del talamo.

Insula: ruolo funzionale

L’insula svolge un ruolo fondamentale nell’elaborazione dell’esperienza emozionale soggettiva; essa, cioè, è preferenzialmente coinvolta negli aspetti valutativi, esperenziali o espressivi di stati emotivi generati internamente.

Evidenze Sperimentali1)Si ritiene che essa svolga un ruolo importante nel processo di mappatura degli stati viscerali associati ad esperienze emozionali.

2)L’insula sembrerebbe partecipare alla valutazione della significatività di sensazioni enterocettive emozionali in modo da fungere da sistema di allarme per pericoli percepiti internamente o per cambiamenti omeostatici. Questa ipotesi è sostenuta dall’evidenza che l’attivazione insulare aumenta in risposta a tutti gli stimoli negativi che evocano sensazioni viscerali/somatiche.

(Phan et al., 2004)

Circuito Oculomotorio

Circuito Prefrontale Dorsolaterale

Circuito orbitofrontale laterale

Circuito orbitofrontale mediale

Circuito del cingolo anteriore

Circuito Motorio Putamen

Caudato

Nucleus accumbens

Tubercolo olfattivo

Globo pallido

Substantia nigra

Talamo medio

dorsale

Talamo anteriore ventrale

Lobi frontali: circuiti cortico-sottocorticali

Circuiti LCSPT(limbic-cortical-striatal-pallidal-thalamic)

Corteccia Orbitofrontale Mediale

Corteccia del cingolo anteriore

AMIGDALA

Striatum

Pallidum

Talamo mediodorsale Troncoencefalo

Ipotalamo

? Caudato

Substantia Nigra

Talamo ventrale anteriore

AMIGDALAAMIGDALA

Funzioni dei circuiti LCSPT

• Percezione emotiva (Phillips et al.,2003)

• Mediazione del comportamento emotivo appropriato

• La connessione reciproca tra amigdala e OFC permette alla corteccia di modulare reazioni endocrine,autonomiche,e comportamenti involontari (Tekin e Cumming, 2002)

• Interfaccia tra affetto e cognizione

• Formazione ed uso delle aspettative di una gratificazione rilevanti nel guidare un comportamento diretto a uno scopo(Holland e Gallagher, 2004)

Disfunzioni del circuito LCSPT

• Disturbi cognitivi (distraibilità)

• Cambiamenti di personalità (disinibizione,apatia,perdita di iniziativa)

• Disturbi della percezione emotiva

• Manifestazione di comportamenti e risposte emotive non appropriate al contesto sociale

• Assunzione di comportamenti rischiosi e non guidati dalle attese di premi gratificanti