Ricercatori potrebbero aver scoperto l’interruttore cerebrale del dolore cronico.

Lo studio, condotto su animali e pubblicato sul Journal of Neuroscience, si è concentrato su una regione chiamata corteccia insulare granulare caudale (CGIC). I ricercatori hanno scoperto che disattivare questo circuito può sia prevenire lo sviluppo del dolore cronico, sia arrestarlo una volta che si è già manifestato.

“Il nostro studio ha utilizzato una varietà di metodi all’avanguardia per definire lo specifico circuito cerebrale cruciale per decidere se il dolore debba diventare cronico e per dare istruzioni al midollo spinale di eseguire tale processo”, ha affermato l’autrice senior Linda Watkins, illustre professoressa di neuroscienze comportamentali presso il College of Arts and Sciences. “Se questo cruciale centro decisionale viene silenziato, il dolore cronico non si manifesta. Se è già presente, il dolore cronico scompare.”

Nuovi strumenti alimentano una “corsa all’oro delle neuroscienze”

Questo lavoro giunge in un momento di rapidi progressi nella ricerca sul cervello. Il primo autore, Jayson Ball, descrive il momento attuale come una “corsa all’oro delle neuroscienze”, trainata da strumenti avanzati che consentono agli scienziati di controllare con precisione specifici gruppi di cellule cerebrali.

Grazie a queste tecniche, i ricercatori possono ora individuare con precisione i percorsi neurali coinvolti in patologie complesse come il dolore cronico. Questo livello di dettaglio potrebbe contribuire allo sviluppo di nuove terapie, tra cui infusioni mirate o interfacce cervello-computer, che potrebbero offrire alternative più sicure ai farmaci oppioidi.

“Questo studio aggiunge un importante tassello all’albero della conoscenza sul dolore cronico”, ha affermato Ball, che ha conseguito il dottorato nel laboratorio di Watkins a maggio e ora lavora per Neuralink, una startup californiana che sviluppa interfacce cervello-macchina per la salute umana.

Quando i segnali di dolore non si spengono

Il dolore cronico è un problema diffuso. Secondo i Centri per il controllo e la prevenzione delle malattie, circa un adulto su quattro ne soffre e quasi uno su dieci afferma che interferisce con la propria vita quotidiana.

Una caratteristica comune del dolore di origine nervosa è l’allodinia, una condizione in cui anche un tocco leggero può risultare doloroso.

Il dolore a breve e a lungo termine si comportano in modo molto diverso. Il dolore acuto agisce come un segnale di allarme, iniziando quando il tessuto lesionato, come ad esempio un dito del piede urtato, invia messaggi attraverso il midollo spinale al cervello. Il dolore cronico, invece, persiste anche dopo la guarigione della lesione, creando una sorta di falso allarme che può durare settimane, mesi o anni.

“Il perché e il come il dolore non si risolva, lasciandoti in una condizione di dolore cronico, è una questione fondamentale a cui si cercano ancora risposte”, ha affermato Watkins.

Intervenire sul percorso cerebrale che sostiene il dolore

Precedenti studi del laboratorio di Watkins, risalenti al 2011, avevano indicato la CGIC come un elemento importante nella sensibilità al dolore. Questa piccola regione, grande circa quanto un cubetto di zucchero, si trova in profondità nell’insula, una parte del cervello coinvolta nell’elaborazione delle sensazioni. Studi condotti su persone hanno dimostrato che quest’area tende ad essere iperattiva nei soggetti con dolore cronico.

Fino a poco tempo fa, studiare questa regione in dettaglio era difficile perché l’unico modo per intervenire era rimuoverla, il che non rappresenta un’opzione terapeutica realistica.

Nel nuovo studio, il team ha utilizzato proteine ​​fluorescenti per tracciare quali cellule nervose si attivavano dopo che un ratto aveva subito una lesione al nervo sciatico. Hanno quindi applicato metodi “chemogenetici” avanzati per attivare o disattivare geni specifici all’interno di neuroni selezionati.

I loro risultati hanno dimostrato che il CGIC non è molto importante per gestire il dolore immediato, ma è essenziale per mantenerlo nel tempo.

Come il cervello mantiene vivo il dolore

I ricercatori hanno scoperto che il CGIC invia segnali alla corteccia somatosensoriale, la parte del cervello che elabora il tatto e il dolore. Quest’area comunica poi con il midollo spinale, istruendolo di fatto a continuare a trasmettere i segnali di dolore.

“Abbiamo scoperto che l’attivazione di questo percorso eccita la parte del midollo spinale che trasmette il tatto e il dolore al cervello, facendo sì che il tatto venga percepito anche come dolore”, ha affermato Ball.

Quando gli scienziati hanno disattivato questa via neurale poco dopo l’infortunio, gli animali hanno avvertito solo un dolore di breve durata. Nei casi in cui si era già sviluppato un dolore cronico, la disattivazione del circuito ha causato la cessazione del dolore.

“La nostra ricerca dimostra chiaramente che è possibile intervenire direttamente su specifici percorsi cerebrali per modulare il dolore sensoriale”, ha affermato Ball.

Verso nuove terapie per il dolore cronico

I ricercatori non sanno ancora cosa inneschi la CGIC a inviare segnali di dolore persistenti, e sono necessari ulteriori studi prima che questi risultati possano essere applicati agli esseri umani.

Ciononostante, il lavoro indica nuove possibilità di trattamento. Ball immagina un futuro in cui i medici utilizzino iniezioni o infusioni mirate per agire su specifiche cellule cerebrali, senza gli effetti collaterali diffusi e il rischio di dipendenza associati agli oppioidi. Suggerisce inoltre che le interfacce cervello-macchina, impiantate o indossate esternamente, potrebbero contribuire alla gestione del dolore cronico grave.

“Ora che abbiamo accesso a strumenti che ci permettono di manipolare il cervello, non solo in base a una regione generale ma a specifiche sottopopolazioni di cellule, la ricerca di nuove terapie sta procedendo molto più velocemente”.