În ultimii aproximativ 30 de ani, comunitatea de neuroștiințe a făcut progrese extraordinare în înțelegerea micii regiuni din lobul temporal, numită amigdala, datorită formei sale ciudate de migdală. Această zonă oferă acum printre cele mai bune exemple ale modului în care circuitele neuronale controlează comportamente specifice. În ceea ce privește profunzimea noastră de înțelegere a conexiunilor sale aferente și eferente, rolul semnalelor primite în modularea comportamentului legat de emoții și rezultatele funcționale și anatomice ale modelelor sale de proiecție, înțelegerea detaliată a amigdalei este de neegalat. Examinarea acestor funcții a permis un mare progres în disecarea circuitelor neuronale de reglare a emoțiilor. Aceasta este implicată în multe procese, inclusiv în comportamentul apetisant (cum ar fi afilierea, sexul și abuzul de droguri), dar rolul său ca parte integrantă a circuitului fricii poate fi cel mai complet descris . Lucrările recente în două manuscrise din acest număr al revistei Biological Psychiatry, adaugă la înțelegerea noastră a amplorii funcției amigdalei și, în special, modul în care stresul cronic poate afecta procesarea amigdalei și, invers, modul în care comportamentele defensive mediate de amigdală pot ajuta la protejarea împotriva stresului.
Amigdala este compusă din cel puțin 13 subnuclei diferiți, dintre care cei mai clar definiți sunt nucleul central (CeA), nucleul bazal (BA) și nucleul lateral (LA) (a se vedea figura). CeA reglează multe aspecte ale răspunsului la frică, inclusiv reglarea eliberării de cortizol prin intermediul nucleului paraventricular al hipotalamusului, creșterea răspunsului de tresărire prin intermediul mezencefalului și modularea sistemului nervos autonom prin intermediul hipotalamusului lateral . Leziunile CeA elimină răspunsurile condiționate de frică, cum ar fi tresărirea potențată de frică și înghețarea la rozătoare. Astfel, CeA poate fi considerată ca fiind regiunea primară de ieșire sau efector. LA și BA sunt implicate în învățarea sau procesarea asociativă în cadrul amigdalei. În special, LA primește proiecții de la zonele auditive și vizuale și se crede că este un loc principal pentru asocierile dintre stimulii condiționați (CS), anterior neutri, și stimulii necondiționați (US) aversivi, de exemplu șocuri sau traume, ceea ce duce la dobândirea fricii condiționate. BA primește unele căi directe CS și US, dar este, de asemenea, o zonă țintă pentru procesarea ulterioară a informațiilor din LA înainte de a trimite informațiile CS-US către CeA.
Proiecțiile de intrare, intra-amigdala și de ieșire sunt prezentate schematic. Căile de intrare: acestea includ conexiuni cu zonele care mediază căile stimulilor condiționați (CS) și necondiționați (US), cum ar fi zonele corticale senzoriale și talamice, precum și zonele care modulează efectele dependente de stres asupra activării amigdalei (de exemplu, nucleul de pat al stria terminalis (BNST) și cortexul prefrontal prelimbic). Alte zone pot fi implicate în inhibarea activității amigdalei și în stingerea răspunsurilor de frică (de exemplu, cortexul prefrontal infralimbic și hipocampul). Căile intra-amigdale: acestea includ proiecțiile de la amigdala laterală (LA) și de la LA și amigdala bazolaterală (BA) la amigdala centrală (CeA). Regiunile LA și BA sunt implicate în perechile asociative CS-US, precum și în ieșirile către CeA și alte zone extra-amigdale care controlează evitarea și alte comportamente. Căile de ieșire: includ proiecții către trunchiul cerebral, hipotalamică și zonele corticale care mediază frica și alte răspunsuri emoționale.
Studiile au constatat, de asemenea, că amigdala modulează răspunsul de frică la om. S-a constatat că stimulii înfricoșători, inclusiv fețele înfricoșătoare, imaginile care induc frica și indicii condiționate de frică, activează amigdala în mai multe studii de imagistică cerebrală care utilizează tomografia cu emisie de pozitroni (PET) și imagistica prin rezonanță magnetică funcțională (fMRI) . Într-o analiză recentă a 55 de studii imagistice privind neuroanatomia funcțională a emoțiilor, 25 de studii au constatat activarea amigdalei la stimuli de frică, în timp ce 4 studii au constatat activarea la stimuli pozitivi . Pentru a completa lucrările de imagistică, s-a demonstrat că pacienții cu lobectomie temporală cu pierderea amigdalei care rezultă au un startle condiționat de frică deteriorat . Împreună, aceste constatări indică faptul că amigdala joacă un rol extins în reglarea răspunsului la frică atât la oameni, cât și la animale.
Turba de stres posttraumatic (PTSD) pare să combine aspecte atât ale reacției severe la stres, cât și ale fricii condiționate îmbunătățite sau ale incapacității de a stinge sau de a inhiba frica condiționată. În special, multe studii de neuroimagistică au demonstrat că pacienții cu PTSD au o activare mai mare a amigdalei în comparație cu controalele . Studiile PET care utilizează scenarii și imagini de luptă, precum și studiile de tomografie cu emisie unică de protoni (SPECT) care compară sunetele de luptă cu zgomotul alb, toate au constatat niveluri mai mari de activare a amigdalei la subiecții cu PTSD. În mod similar, studii recente fMRI au constatat că până și prezentarea de cuvinte relevante pentru traume crește activarea amigdalei la cohortele cu PTSD . În mod notabil, acest răspuns crescut la frică se extinde dincolo de imaginile specifice traumei, fețele înfricoșătoare activând amigdala la subiecții cu PTSD mai mult decât la controale . Aceste și alte date clinice care examinează substraturile neuronale ale PTSD sugerează că este o tulburare de răspuns sporit la stres combinat cu dereglarea fricii și inhibarea acesteia.
Multe modele de rozătoare ale PTSD combină fie stresul cronic sau acut cu condiționarea fricii . Cu toate acestea, nu există încă un consens cu privire la validitatea și specificitatea relativă a unora dintre diferitele sisteme de modele. O întrebare continuă și de importanță critică pentru domeniu este modul în care stresul, atât acut cât și cronic, reglează condiționarea fricii. În special, se crede că stresul cronic și comportamentele legate de anxietate din cauza stresului cronic și imprevizibil sunt mai mult legate de funcționarea în cadrul nucleului patului stria terminalis (BNST) decât de amigdala . BNST împarte multe ținte de proiecție cu nucleele amigdalei și are conexiuni reciproce cu amigdala. Revizuirea funcției și proiecțiilor BNST nu intră în sfera de aplicare a acestui comentariu, dar a se vedea recenzia recentă . Deși nu a fost examinat în cadrul studiilor actuale, rolul BNST în fenotipurile legate de stres este cu siguranță un domeniu de interes activ pentru o examinare viitoare.
Noua lucrare a lui Rosenkranz și a colegilor, „Stresul cronic și disfuncția neuronală a amigdalei” abordează în mod direct modul în care stresul cronic poate interacționa cu funcția amigdalei și comportamentele legate de amigdală. Aceștia demonstrează mai întâi că stresul cronic crește frica, măsurată prin înghețarea condiționată – o citire robustă și ușor de cuantificat a fricii mediate de amigdala. Utilizând examinarea electrofiziologică a pregătirii acute a feliilor de amigdală, ei demonstrează apoi că aceeași procedură de stres cronic sporește excitabilitatea neuronală în cadrul circuitelor LA. După ce au demonstrat asocierea dintre stresul cronic și activitatea amigdalei, ei examinează posibilele mecanisme moleculare care ar putea sta la baza acestui efect, descoperind că stresul cronic reduce o reglare specifică dependentă de canalul de potasiu (K+) a declanșării potențialului de acțiune. Deoarece canalele K+ sunt în mod normal inhibitorii și servesc la hiperpolarizarea membranei neuronale în urma unui potențial de acțiune, o scădere a inhibiției canalelor K+ facilitează efectiv excitabilitatea LA. Împreună, aceste constatări interesante sugerează că stresul cronic crește răspunsul emoțional, inclusiv răspunsurile de frică și anxietate, în parte prin efectele locale asupra excitabilității neuronilor amigdalei mediate de funcția canalelor K+. Aceste efecte locale în cadrul amigdalei sunt susceptibile de a conduce la un circuit supra-activ legat de frică și anxietate și de a diminua capacitatea altor zone implicate în inhibarea fricii, de exemplu hipocampul și cortexul prefrontal medial, de a atenua ieșirea amigdalei.
O altă întrebare de mare importanță este modul în care regiuni separate ale amigdalei pot media diferențiat ieșirile comportamentale separate legate de frică. De exemplu, răspunsurile de frică condiționate Pavlovian susțin o serie de comportamente defensive, cum ar fi înghețarea, tresărirea potențată de frică, agresivitatea și evitarea. Evitarea activă, deși uneori dăunătoare (în sensul că evitarea poate împiedica stingerea fricii), poate fi, de asemenea, protectoare. Aceste întrebări sunt examinate în studiul realizat de Lazaro-Munoz și colegii săi, „Sidman Instrumental Avoidance Initially Depends on Lateral and Basal Amygdala-Mediated Pavlovian Processes”. Aceștia observă că LA și BA sunt critice pentru dobândirea învățării evitării instrumentale, dar CeA nu este. După un număr de repetări, răspunsurile de evitare activă bine antrenate devin independente de LA și BA, în timp ce continuă să fie independente de CeA. Leziunile de CeA au abolit înghețarea și au salvat comportamentele de evitare. Acest lucru sugerează că o CeA intactă constrânge de fapt comportamentele de evitare, posibil prin inducerea răspunsurilor pavloviane, cum ar fi înghețarea, care concurează cu performanța de evitare activă. Împreună, constatările lor întăresc observațiile anterioare că frica activează mai multe rezultate comportamentale posibile. Ei propun că evitarea activă, în special, poate duce la mai puține efecte negative de stres pe termen lung și, astfel, în unele cazuri, poate servi ca un stil de adaptare activ și productiv, prin minimizarea reexpunerii la stimuli care induc frică și stres, în comparație cu comportamentele defensive reactive și pasive, cum ar fi înghețarea. Deși este prematur să știm cât de paralel este acest lucru la oameni, ne întrebăm dacă sentimentul psihologic de a fi „înghețat” de frică și anxietate este un proces la fel de pasiv și cronic care induce stresul, așa cum este înghețarea fizică la rozătoare. Dacă este așa, angajarea unor abordări alternative de coping, cum ar fi evitarea activă și alte strategii active de coping, probabil prin intermediul zonelor corticale și a altor zone care interacționează cu amigdala, sunt susceptibile de a duce la o diminuare a activării stresului și la o îmbunătățire a funcției psihologice.
În rezumat, există acum zeci de ani de muncă care examinează mecanismele de funcționare a amigdalei și modul în care aceste funcții, cuplate cu căile de ieșire cunoscute, pot media comportamentul legat de emoții. Acest domeniu al neuroștiinței a avansat rapid și poartă cu sine o perspectivă translațională semnificativă, deoarece amigdala mamiferelor și multe dintre conexiunile sale sunt foarte bine conservate între specii. Astfel, noile studii prezentate aici, care combină circuitele neuronale, neurofiziologia, biologia moleculară și comportamentul, sunt deosebit de convingătoare. Trăim vremuri interesante și se speră că disecția funcțională continuă a căilor relevante pentru amigdala, în cadrul studiilor preclinice și clinice, va facilita clarificarea tot mai detaliată a modului în care circuitele neuronale creează și modulează comportamentul. Prin astfel de lucrări, strategii noi și robuste de prevenire și tratament pot fi mai la îndemână pentru a-i ajuta pe cei cu psihopatologie debilitantă legată de frică și stres.