La rabbia è contagiosa, almeno nei topi

“L’aggressione in natura è raramente un affare privato”, ha detto in una recente intervista Nirao Shah, professore di psichiatria e scienze comportamentali alla Stanford University, in California. “Di solito non serve solo a sconfiggere l’altro animale, ma anche a dire agli altri nelle vicinanze: ‘Ehi, sono io il capo’”.

Shah e il suo gruppo di ricerca erano interessati a capire di più sugli aspetti sociali di una rissa tra topi. Volevano capire, cioè, se nel cervello di chi combatte e di chi quel combattimento lo osserva accadono cose simili. Con una serie di esperimenti hanno scoperto che alcuni neuroni dell’ipotalamo si attivano sia quando un topo guarda altri topi battersi tra loro, sia quando è lui stesso a combattere. Il fatto che le stesse cellule nervose fossero attive sia in chi osservava l’azione, sia in chi l’ha compiuta ha permesso di qualificarle come neuroni specchio.

È la prima volta che neuroni specchio sono stati individuati nell’ipotalamo, una parte evolutivamente antica del cervello dei mammiferi, coinvolta, tra le altre cose, nei comportamenti di difesa. I neuroni specchio finora erano stati trovati prevalentemente nella corteccia prefrontale, un’area più recente del cervello, responsabile della regolazione dei comportamenti sociali.

I neuroni specchio furono scoperti negli anni Novanta a Parma, nel laboratorio di Giacomo Rizzolatti, Vittorio Gallese e altri, studiando il cervello dei macachi. Da allora sono stati individuati anche in specie parecchio distanti dal punto di vista evolutivo: oltre che negli esseri umani e nei macachi, nelle scimmie uistitì, nei ratti, nei pipistrelli e oggi nei topi. Il fatto che siano stati localizzati nell’ipotalamo potrebbe indicare un’origine più primordiale di quanto ritenuto finora. Inoltre mai prima d’ora un meccanismo specchio era stato associato a comportamenti come la difesa e l’aggressività. I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Cell il 15 febbraio 2023.

I ricercatori del laboratorio di Shah, che avevano già scoperto l’origine del comportamento aggressivo dei topi maschi in una ricerca precedente, avevano denominato “centro della rabbia” un gruppo di cellule cerebrali che si trova nella parte ventro-mediale dell’ipotalamo.

Curiosamente nei topi femmine i neuroni di questo centro non innescano gli stessi comportamenti aggressivi. Nei topi maschi, invece, il “centro della rabbia” sembrava essere coinvolto non solo nell’aggressività, ma anche nella possibilità di una sua regolazione sociale. Per esempio, i topi che condividevano la gabbia con altri avevano mostrato comportamenti meno aggressivi.

Forse le stesse cellule potevano attivarsi anche osservando litigi tra altri topi? L’ipotesi di Taehong Yang, un borsista post-doc nel laboratorio di Shah e primo autore dell’articolo, è stata confermata dai risultati sperimentali. Con tecniche di visualizzazione tramite immagini, i ricercatori hanno registrato l’attività neuronale nel “centro della rabbia” di topi maschi impegnati in un combattimento e di quelli che vi assistevano. Hanno così scoperto che un insieme quasi identico di neuroni specchio nel “centro della rabbia” era attivo sia nei combattenti sia negli osservatori.

Per scatenare uno scontro tra topi maschi, basta introdurre un topo nella gabbia di un altro. Il topo che subisce l’invasione attacca l’intruso e muove rapidamente e nervosamente la coda, mostrando al rivale un tipico atteggiamento minaccioso. Anche nel “centro della rabbia” del topo testimone, che ha osservato il combattimento dietro un divisorio trasparente, è stata registrata l’attivazione dei neuroni specchio.

Un altro aspetto sorprendente è che i neuroni che rispecchiano l’aggressività nel topo osservatore sono stati attivati dalla vista e non dall’olfatto che normalmente è il canale percettivo più rilevante e sviluppato nei topi, tanto che i neuroni specchio nei combattenti sono stati invece attivati dall’odore dei feromoni, cioè di quelle sostanze chimiche prodotte dal corpo che influenzano i comportamenti di animali della stessa specie.

Quale potrebbe essere la funzione di questi neuroni in natura? Potrebbero aiutare un animale a valutare in che situazione si trova, a studiare le mosse di un avversario. L’esibizione di forza potrebbe essere, per chi osserva, un modo di imparare, di prendere le misure su ciò che potrebbe accadere in un’analoga situazione, per esempio nella competizione per qualche cibo appetitoso o per una partner sessuale.

I neuroni specchio del “centro della rabbia”, cioè, sono necessari sia a scatenare il comportamento aggressivo sia a controllarlo. Con tecniche di ingegneria genetica i ricercatori hanno inibito o attivato selettivamente questi neuroni. I topi con i neuroni bloccati erano meno nervosi e aggressivi, mentre quelli nei quali erano stabilmente attivati hanno attaccato perfino le femmine e il proprio riflesso nello specchio.

I risultati sembrano anche dire che la capacità sociale di difesa è innata, dato che topi che non avevano mai combattuto né assistito a comportamenti bellicosi hanno attivato i neuroni specchio del “centro della rabbia” anche quando si sono trovati per la prima volta in queste situazioni.

Dai topi agli esseri umani il passo potrebbe essere breve? Con i topi condividiamo moltissimi geni, proteine, circuiti molecolari e tipi di cellule. Il fatto che questi neuroni siano stati trovati in una parte così primitiva del cervello indica che potrebbero essersi conservati insieme alle loro funzioni, in altre specie di mammiferi lungo l’evoluzione. Forse hanno migliorato le difese e, di conseguenza, il successo riproduttivo di molti animali, noi compresi.

La differenza è che nel cervello umano l’attivazione di aree cerebrali si può studiare solo dall’esterno e indirettamente. La bassa risoluzione, che può riguardare anche migliaia se non milioni di neuroni, impedisce di trarre conclusioni altrettanto precise. Ai topi, per contro, non possiamo chiedere se pensano, che cosa pensano o che cosa provano. Quindi, anche se le registrazioni delle attività neuronali sono più dirette e il numero di neuroni studiati di volta in volta è più piccolo e preciso, possiamo solo interrogare i loro comportamenti visibili dall’esterno tramite l’osservazione. In altre parole, la soggettività della loro esperienza rimane inaccessibile ai ricercatori.

Fin dalla loro scoperta, i neuroni specchio hanno riscosso molto interesse suscitando entusiasmi perfino eccessivi tra i non addetti ai lavori. In realtà vi sono molte cose che ancora non spiegano. Per esempio, in questo caso, non ci dicono nulla sul perché di un’azione aggressiva, sulle eventuali intenzioni o emozioni dietro una zuffa tra topi. Ogni speculazione in questo senso rischia di farci cadere nell’antropomorfismo, ossia nella tendenza tipicamente umana ad attribuire agli altri animali comportamenti e motivazioni proprie.

Nell’evoluzione i meccanismi specchio hanno verosimilmente aiutato gli animali a intuire se le azioni degli altri erano benevole o minacciose, e quindi a difendersi, sopravvivere e riprodursi. Quale siano però le loro funzioni evolutive non è ancora del tutto chiaro, anche perché è piuttosto difficile studiare cosa fanno, per esempio, nei primati in natura. Oggi, grazie a questo studio, sappiamo che, almeno nei topi, possono avere un ruolo rilevante nelle reazioni aggressive e di difesa.

Fonti:
Taehong Yang et al., Hypothalamic neurons that mirror aggression, Cell (15/2/2023);
Nina Bai, Scientists discover mirror neurons in mice and find they’re tuned to aggression, Stanford Medicine News Center (15/2/2023);
Max Kozlov, ‘Mirror neurons’ fire up during mouse battles, Nature (15/2/2023);
Taehong Yang et al., Social Control of Hypothalamus-Mediated Male Aggression, Neuron (16/8/2017);
Giacomo Rizzolatti, Lisa Vozza, Nella mente degli altri, Zanichelli (2020).