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La natura “corporea” delle emozioni, Milano-Bicocca mappa le aree del cervello che si attivano durante la rievocazione emotiva: le aree corticali somatosensoriali e motorie vengono attivate anche da emozioni soggettive

Una ricerca dell’ateneo milanese, pubblicata su iScience, dimostra per la prima volta che le emozioni attivano regioni corticali che tipicamente rispondono a esperienze tattili e motorie.

Milano, 8 luglio 2024 – Una ricerca dell’Università di Milano-Bicocca ha dimostrato che nel cervello le aree corticali somatosensoriali e motorie (ovvero quelle aree della corteccia cerebrale che vengono tipicamente attivate dalla sensazione tattile o dal movimento di una parte del corpo) vengono attivate anche da emozioni soggettive. La natura delle emozioni si può quindi considerare fortemente “corporea”.

Lo studio, dal titolo “Mapping the Emotional Homunculus with fMRI” (“Mappare l’’Homunculus” emotivo tramite Risonanza Magnetica Funzionale”), è stato appena pubblicato sulla rivista scientifica iScience (DOI: 10.1016/j.isci.2024.109985).

«In passato diversi progetti di ricerca avevano dimostrato a livello comportamentale che le emozioni sono associate a specifiche parti del corpo. Tuttavia, rimaneva da capire quanto specifiche aree cerebrali, tipicamente coinvolte nell’elaborazione di sensazioni tattili e motorie partecipassero alla generazione di specifiche emozioni, quali la tristezza, la felicità, la paura.. Noi lo abbiamo dimostrato per la prima volta a livello neurofisiologico»,

spiega Elena Nava, professoressa del dipartimento di Psicologia dell’Università di Milano-Bicocca, che ha firmato lo studio, insieme ai colleghi Michelle Giraud, Laura Zapparoli, Gianpaolo Basso, Marco Petilli ed Eraldo Paulesu, afferenti allo stesso dipartimento.

Grazie all’utilizzo della risonanza magnetica funzionale a 3 Tesla, situato presso l’Ospedale San Gerardo di Monza (grazie alla convenzione stipulata il 1° agosto 2019 con l’allora Asst Monza oggi Fondazione Irccs San Gerardo dei Tintori), su un campione di 26 soggetti sono state mappate le aree specifiche di risposta neuronale nel cervello a stimoli sia di tipo motorio e tattile, sia di tipo emotivo:

  1. I soggetti sono stati stimolati in diverse parti del corpo (mani, tronco, piedi, volto) con i “filamenti di Von Frey”, uno strumento formato da monofilamenti che permettono di stimolare parti del corpo utilizzando esattamente la stessa intensità

  2. I soggetti sono stati indotti a muovere singolarmente le stesse parti del corpo del primo test (es. aprivano chiudevano le mani, muovevano le labbra…)

  3. Recall emotivo: in base ad interviste svolte nei giorni precedenti, ai soggetti veniva chiesto di rivivere episodi autobiografici per loro stessi altamente emotivi, sia positivi, sia negativi (per es. giorno del matrimonio, lutto…)

Attraverso la risonanza magnetica funzionale, i ricercatori hanno registrato quale area del cervello venisse attivata da ogni stimolazione, motoria, tattile o emotiva, ricavando due mappe, tattile-motoria ed emotiva.

Sovrapponendo la mappa delle aree corticali attivate durante la rievocazione delle emozioni alla mappa delle aree corticali attivate durante le stimolazioni tattili e motorie, i ricercatori di Milano-Bicocca hanno scoperto che alcune aree si attivano con entrambe le due tipologie di stimolazione.

Nella figura B compaiono le aree comuni (se in blu si attivano per le emozioni e per le stimolazioni tattili, se in verde si attivano per le emozioni e per le stimolazioni motorie).

Le aree corticali somatosensoriali e motorie vengono attivate anche da emozioni soggettive

L’equipe di ricercatori di Milano-Bicocca ha così rilevato che «la generazione di emozioni si associa ad attività in aree corticali somatosensoriali e motorie, quelle che tipicamente rispondono al tatto o ad azioni motorie. Si dimostra così l’idea di un’esperienza “incarnata” delle emozioni, e quindi la necessità di esperire a livello tattile e motorio le emozioni per poterle generare e sentire consciamente», specifica Nava.

Questa ricerca supporta così l’associazione di emozioni a sensazioni corporee e l’utilizzo di alcune metafore che si utilizzano nel linguaggio comune come “sentire le farfalle nello stomaco” quando si è innamorati o “ribollire di rabbia”.

Le aree corticali somatosensoriali e motorie vengono attivate anche da emozioni soggettive

 

Testo e immagini dall’Ufficio Stampa dell’Università di Milano-Bicocca.

Le emozioni, non solo nel cuore ma anche nello stomaco

Una ricerca condotta da Sapienza, Istituto Italiano di Tecnologia e Fondazione Santa Lucia, esamina le influenze reciproche tra l’attività gastrointestinale e un range di emozioni generate attraverso la visione di filmati. Grazie a pillole ingeribili dotate di sensori, lo studio è stato in grado di dimostrare lo stretto rapporto tra stati d’animo percepiti e condizioni dello stomaco, con particolare riferimento al suo PH. La ricerca è stata pubblicata sulla rivista internazionale eLife.

Che le emozioni forti siano in grado di farci battere il cuore più velocemente è cosa risaputa, ma quanto gli stati d’animo influiscano su altri organi o quale sia l’effetto di particolari condizioni fisiologiche sulle emozioni umane, non era stato ancora dimostrato.

Una nuova ricerca in uscita sue eLife, coordinata da Sapienza in collaborazione con l’IIT-Istituto Italiano di Tecnologia e Fondazione Santa Lucia IRCCS di Roma e sostenuta dal finanziamento europeo ERC Advanced Grant eHonesty, si è concentrata sull’apparato digerente e in particolare sullo stomaco. Attraverso l’uso di pillole ingeribili dotate di sensori è stato rilevato che il PH dello stomaco è fortemente legato alla percezione dei vari tipi di emozioni, aprendo la strada a future ricerche sul tema.

A ognuno dei 31 partecipanti, tutti uomini tra i 20 e i 30 anni (per ridurre la variabilità del campione), è stata fatta ingerire una capsula di dimensioni millimetriche dotata di sensori in grado di misurare PH, temperatura e pressione all’interno degli organi digerenti. L’utilizzo di questo tipo di tecnologia, sviluppata per la medicina gastrointestinale, è un’assoluta novità negli studi di tipo psicologico e si dimostra promettente per le future ricerche in tale ambito. Contemporaneamente i partecipanti sono stati monitorati anche all’esterno, attraverso la misurazione delle pulsazioni cardiache, dell’attività elettrica (e dunque nervosa) dello stomaco e osservando i battiti delle ciglia.

Successivamente sono stati mostrati loro cinque tipi di video in grado di scatenare emozioni diverse: paura, disgusto, felicità, tristezza e uno stato neutrale non specifico.

Da un questionario compilato dai volontari è emerso che gli effetti prodotti non si concentrano solo nel cuore o nei polmoni ma coinvolgono, già a un livello percepibile, direttamente lo stomaco, soprattutto nei casi di disgusto e paura.

Utilizzando i sensori delle pillole, è stato possibile acquisire in tempo reale i dati del PH. Ciò che i ricercatori hanno notato è che ai partecipanti con un PH più basso (e quindi lo stomaco più acido) si associavano valori più alti di disgusto e paura, mentre a quelli con un PH più alto, valori più alti di felicità. Questo succedeva soprattutto quando osservavano video disgustosi.  Tuttavia, è stato anche apprezzato come lo stomaco dei volontari fosse in generale più acido quando osservavano filmati disgustosi rispetto a quelli paurosi, felici e neutri e meno acido quando osservavano filmati felici.

Riguardo ai segnali elettrici dello stomaco rilevabili esternamente, non è stata individuata nessuna correlazione con l’emozione provata, a parte un incremento nella velocità del ciclo gastrico quando i partecipanti osservavano video felici.

Neanche la temperatura e la pressione misurate dalle pillole hanno fornito particolari indicazioni, ma sono state utili per chiarire la posizione del dispositivo all’interno dell’apparato digerente.

L’analisi del battito cardiaco ha mostrato invece una grande influenza delle sensazioni prodotte dai video e lo stesso vale per i battiti di ciglia, che diminuiscono per gli scenari sia positivi che negativi rispetto a quelli neutri, con l’eccezione dei filmati tristi. Questo rivela il legame dell’atto di sbattere le ciglia con l’attenzione, la necessità di rimanere vigili e l’acquisizione di informazioni.

Questa ricerca, rilevando la complessa rete di relazioni tra le funzioni gastriche e le emozioni, apre la strada a future indagini e approfondimenti sia su pazienti affetti da patologie gastrointestinali che hanno un’alterata fisiologia gastrica, sia su quelli affetti da disturbi depressivi e dello spettro autistico che mostrano invece alterazioni nella sfera emozionale. Anche l’innovativa tecnologia utilizzata, che impiega sensori inseriti in pillole ingeribili, può essere applicata in nuove ricerche sul rapporto tra gli organi interni e i vari stati d’animo.

 

Riferimenti bibliografici:

Ingestible pills reveal gastric correlates of emotions

Giuseppina Porciello, Alessandro Monti, Maria Serena Panasiti, Salvatore Maria Aglioti

eLife – doi: 10.7554/eLife.85567

https://elifesciences.org/articles/85567

Le emozioni, non solo nel cuore ma anche nello stomaco eLife
Le emozioni, non solo nel cuore ma anche nello stomaco: una nuova ricerca pubblicata sulla rivista internazionale eLife

Testo e immagini dal Settore Ufficio stampa e comunicazione Sapienza Università di Roma

IL CUORE CHE SI “EMOZIONA” E GUIDA IL NOSTRO CERVELLO

Lo studio dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l’University of California Irvine pubblicato nei “Proceedings of the National Academy of Science of the USA”

cuore cervello emozioni
Foto di ElisaRiva

Le emozioni nascono nel cuore, e non nel cervello, dicevano i poeti. Ora la ricerca scientifica conferma le fondamenta di questo topos letterario. Uno studio dei bioingegneri dell’Università di Pisa in collaborazione con l’Università di Padova e l’University of California Irvine e pubblicato sulla rivista “Proceedings of the National Academy of Science of the USA” analizza il meccanismo che ci porta a provare una specifica emozione a fronte di determinati stimoli e trova nel cuore la radice delle emozioni.

“Che il corpo giochi un ruolo fondamentale nel definire gli stati emotivi è ormai ampiamente riconosciuto dalla comunità scientifica – spiega Gaetano Valenza, docente di bioingegneria al Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa e ricercatore al Centro “E. Piaggio” – Tuttavia, se escludiamo alcune teorie proposte agli inizi del secolo scorso, fino ad ora l’attività cardiovascolare è stata vista come un semplice supporto metabolico a sostegno del cervello. E solo il cervello sarebbe la sede dei processi biologici responsabili dell’esperienza emotiva cosciente. Noi abbiamo invece evidenze del fatto che l’attività cardiovascolare gioca un ruolo causale nell’iniziare e nel sentire una specifica emozione, e precede temporalmente l’attivazione dei neuroni della corteccia cerebrale. In sostanza, per dirla parafrasando William James, che fu il padre, insieme a John Lange, della cosiddetta teoria periferica delle emozioni, non abbiamo la tachicardia perché abbiamo paura, ma la sensazione di paura è l’esperienza emotiva cosciente innescata dalla tachicardia”.

Per dimostrare questa teoria sono stati utilizzati modelli matematici complessi applicati ai segnali elettrocardiografici ed elettroencefalografici in soggetti sani durante la visione di filmati con contenuto emotivo altamente spiacevole o piacevole. I ricercatori hanno così scoperto che nei primi secondi lo stimolo modifica l’attività cardiaca, che a sua volta induce e modula una specifica risposta della corteccia. Un continuo e bidirezionale scambio di informazioni tra cuore e cervello sottende quindi l’intera esperienza cosciente dell’emozione e, soprattutto, della sua intensità.

“Ovviamente – prosegue Valenza – la complessità delle emozioni che proviamo deriva da uno scambio molto complesso tra il nostro sistema nervoso e i vari sistemi “periferici”, ma è l’attività cardiaca, e non quella cerebrale, a dare il via all’esperienza emotiva.”

Per potere estrarre da una semplice analisi dell’ECG la valutazione di uno stato emotivo, i ricercatori hanno sviluppato delle equazioni matematiche in grado di “decodificare” continuamente la comunicazione cuore-cervello nei diversi stati emozionali. In pratica, data una certa dinamica cardiaca, in un futuro prossimo, potrebbe essere possibile comprendere quale emozione è stata provata dal soggetto sotto osservazione, per esempio utilizzando uno smartwatch.

“La scoperta può avere delle ricadute molto rilevanti sulla comprensione dei disturbi psichici e sulla loro relazione con la salute fisica – afferma Claudio Gentili, del Dipartimento di Psicologia Generale e Centro per i Servizi Clinici Psicologici dell’Università di Padova – e può spiegare perché soggetti con disturbi affettivi, come la depressione, sono associati ad una maggior probabilità di sviluppare patologie cardiache, o, viceversa, tra soggetti con problemi cardiaci quali patologie coronariche o aritmie si riscontra un incremento di ansia e depressione. Il nostro lavoro, oltre a riportare in auge la teoria della genesi periferica delle emozioni, conferma le più recenti posizioni neuroscientifiche che propongono di superare il dualismo tra il cervello inteso come organo esclusivo della mente e il corpo, suggerendo come noi non siamo (solo) il nostro cervello”.

 

Testo dagli Uffici Stampa dell’Università di Pisa e dell’Università degli Studi di Padova.