Neural circuit that drives physical responses to emotional stress discovered / Scoperto circuito neurale che guida le risposte fisiche allo stress emotivo

Neural circuit that drives physical responses to emotional stress discovered / Scoperto circuito neurale che guida le risposte fisiche allo stress emotivo 


Segnalato dal Dott. Giuseppe Cotellessa / Reported by Dr. Giuseppe Cotellessa

This is a diagram of the circuit

Neural circuit that drives physical responses to emotional stress. Emotional stress signals are processed in the ’emotion’ circuits and integrated in the DP/DTT. The integrated signals are transmitted to the hypothalamus which then drives a variety of physical responses through circuits that control “body” functions. The discovered ‘mind-body’ connection constitutes a key part of the stress circuit in the brain.  / Circuito neurale che guida le risposte fisiche allo stress emotivo. I segnali di stress emotivo vengono elaborati nei circuiti di "emozione" e integrati nella DP / DTT. I segnali integrati vengono trasmessi all'ipotalamo che quindi guida una varietà di risposte fisiche attraverso circuiti che controllano le funzioni del "corpo". La connessione "mente-corpo" scoperta costituisce una parte chiave del circuito di stress nel cervello. Image is credited to Kazuhiro Nakamura.

Researchers have identified a brain circuit that drives physical response to emotional stress. The circuit begins in the dorsal peduncular cortex and dorsal tenia tecta, before sending signals to the hypothalamus. The findings could help with the development of treatments for panic disorders and PTSD.



Researchers at Nagoya University have discovered a neural circuit that drives physical responses to emotional stress. The circuit begins in deep brain areas, called the dorsal peduncular cortex and the dorsal tenia tecta (DP/DTT), that send stress signals to the hypothalamus, a small region in the brain that controls the body’s vital functions. The findings were recently published in the journal Science.
Emotional stress activates the sympathetic nervous system, which leads to physical responses, such as a rise in blood pressure and body temperature, and a faster heart rate. Such responses are thought to be coping mechanisms in humans and many other mammals to boost physical performance in fight-or-flight situations. But nowadays, when most people rarely encounter such situations, these responses could perhaps have an adverse effect on their health. Excessive stress may cause symptoms such as psychogenic fever, a condition of abnormally high body temperature.

To develop strategies for treating stress-induced symptoms, the neural mechanism underlying physical responses to stress had first to be understood. To this end, a research team led by Professor Kazuhiro Nakamura and Designated Assistant Professor Naoya Kataoka, of the Nagoya University Graduate School of Medicine, conducted a study in which tracers were injected into the brains of a group of rats and the rats were subjected to a stressful event (rat bullying by a dominant rat).
The tracers showed that specifically the DP/DTT brain areas were highly active when exposed to stress. To further examine the role these brain areas have in stress response, the researchers impaired the areas’ connections to the hypothalamus and again exposed the rats to the same stress. Now the rats did not exhibit any stress-induced physical response, neither a rise in blood pressure nor body temperature, nor a faster heart rate.
This study demonstrates that the DP/DTT areas together are responsible for sending stress signals to the hypothalamus, and thus that blocking the DP/DTT-to-hypothalamus circuit can result in a reduction of stress symptoms in rats.
Professor Nakamura sums up the research result like this: “The DP/DTT are parts of the brain that are involved in processing emotion and stress. The DP/DTT-to-hypothalamus pathway we discovered, therefore, represents a brain mechanism for a ‘mind-body connection,’ which can be a potential target for treating stress-related disorders such as panic disorder, post-traumatic stress disorder (PTSD), and psychogenic fever.”
ITALIANO

I ricercatori hanno identificato un circuito cerebrale che guida la risposta fisica allo stress emotivo. Il circuito inizia nella corteccia dorsale peduncolare e nella tenia tecta dorsale, prima di inviare segnali all'ipotalamo. I risultati potrebbero aiutare con lo sviluppo di trattamenti per i disturbi di panico e PTSD.

I ricercatori dell'Università di Nagoya hanno scoperto un circuito neurale che guida le risposte fisiche allo stress emotivo. Il circuito inizia nelle aree cerebrali profonde, chiamate corteccia dorsale peduncolare e tenia tecta dorsale (DP / DTT), che inviano segnali di stress all'ipotalamo, una piccola regione del cervello che controlla le funzioni vitali del corpo. I risultati sono stati recentemente pubblicati sulla rivista Science.

Lo stress emotivo attiva il sistema nervoso simpatico, che porta a risposte fisiche, come un aumento della pressione sanguigna e della temperatura corporea e una frequenza cardiaca più veloce. Si ritiene che tali risposte siano meccanismi di coping nell'uomo e in molti altri mammiferi per migliorare le prestazioni fisiche in situazioni di lotta o fuga. Ma al giorno d'oggi, quando la maggior parte delle persone incontra raramente tali situazioni, queste risposte potrebbero forse avere un effetto negativo sulla loro salute. Lo stress eccessivo può causare sintomi come febbre psicogena, una condizione di temperatura corporea anormalmente elevata.

Per sviluppare strategie per il trattamento dei sintomi indotti dallo stress, è stato prima compreso il meccanismo neurale alla base delle risposte fisiche allo stress. A tal fine, un gruppo di ricerca guidato dal professor Kazuhiro Nakamura e dal professore associato designato Naoya Kataoka, della Nagoya University Graduate School of Medicine, ha condotto uno studio in cui i traccianti venivano iniettati nel cervello di un gruppo di ratti e i ratti venivano sottoposti a un evento stressante (bullismo di ratto da parte di un topo dominante).

I traccianti hanno mostrato che in particolare le aree cerebrali DP / DTT erano altamente attive quando esposte allo stress. Per esaminare ulteriormente il ruolo di queste aree cerebrali nella risposta allo stress, i ricercatori hanno compromesso le connessioni delle aree all'ipotalamo e hanno nuovamente esposto i ratti allo stesso stress. Ora i ratti non hanno mostrato alcuna risposta fisica indotta dallo stress, né un aumento della pressione sanguigna né della temperatura corporea, né una frequenza cardiaca più rapida.

Questo studio dimostra che le aree DP / DTT insieme sono responsabili dell'invio di segnali di stress all'ipotalamo, e quindi che il blocco del circuito DP / DTT-ipotalamo può comportare una riduzione dei sintomi di stress nei ratti.

Il professor Nakamura riassume i risultati della ricerca in questo modo: “La DP / DTT sono parti del cervello coinvolte nell'elaborazione delle emozioni e dello stress. Il percorso DP / DTT-ipotalamo che abbiamo scoperto, pertanto, rappresenta un meccanismo cerebrale per una "connessione mente-corpo", che può essere un potenziale bersaglio per il trattamento di disturbi legati allo stress come disturbo di panico, disturbo post traumatico da stress ( PTSD) e febbre psicogena. "
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