Supekar et al. Brain 2018

Diverse ricerche condotte sui modelli animali suggeriscono il coinvolgimento di uno specifico circuito cerebrale definito sistema della ricompensa (sistema mesolimbico). Quest’ultimo rappresenta il “core” anatomo-funzionale del cervello che mediante segnalazione dopaminergica si occupa del processamento della ricompensa, ovvero di mettere in atto il comportamento individuale per soddisfare i propri bisogni in maniera vantaggiosa, anche rafforzato da elementi sia di piacere che da elementi emotivi. Dunque, la via mesolimbica, tra gli altri compiti, regola la gratificazione che può scature ogni qual volta si ha un’interazione di natura sociale. Per quanto riguarda la specie umana, però, sappiamo poco dell’integrità di questo circuito neurale e delle sue conseguenze comportamentali in persone con disturbi dello spettro autistico.

A tal proposito, è stata condotta di recente una ricerca da un team della Stanford University che ha firmato un articolo pubblicato sulla rivista di neurologia “Brain”. I ricercatori americani hanno testato l’ipotesi secondo cui l’integrità strutturale e funzionale del circuito mesolimbico deputato alla gratificazione possa essere alterata in bambini con ASD e come queste alterazioni possano contribuire all’insorgenza dei deficit nell’interazione sociale. Questo studio sembra, infatti, fornire la risposta scientifica alla domanda: i bambini con diagnosi di ASD sono intrinsecamente meno interessati ad interagire con i propri coetanei?

I neuroscienziati americani hanno esaminato la connettività strutturale e funzionale del circuito neurale mesolimbico in ben due coorti separate di bambini, per un totale di 82 soggetti di sesso maschile di età compresa tra i 7 e i 13 anni, paragonabili per quoziente intellettivo [i bambini con ASD in studio avevano un QI medio tra 113.67 (prima coorte) e 107.59 (seconda coorte)]. Nessuno di loro inoltre aveva un disturbo di linguaggio, disabilità intellettiva o altre comorbilità associate (neanche i loro parenti di primo grado, pena l'esclusione dallo studio). Questo per consentire di avere un campione omogeneo di bimbi in grado di completare il task di discriminazione (stimoli sociali vs non sociali) della risonanza magnetica (RM) funzionale. 

 

In particolare, l’attenzione del gruppo di ricerca si è focalizzato sull’analisi dei tratti di materia bianca di due subregioni cruciali del circuito della ricompensa, il nucleus accumbes (NAc) e l’area tegmentale ventrale (VTA).

Nel primo esperimento, finalizzato all’esplorazione in vivo della connettività strutturale, sono state riprodotte immagini mediante risonanza magnetica, nello specifico mediante la tecnica HARDI (High Angular Resolution Diffusion Imaging). La sequenza delle immagini HARDI è risultata molto interessante in quanto ha permesso di delineare mediante modelli probabilistici la trattografia, ovvero la mappatura tridimensionale e di alta qualità delle fibre di sostanza bianca che caratterizzano le strutture profonde, come quelle della via mesolimbica. I risultati hanno riportato che la densità delle connessioni del circuito della ricompensa è significativamente minore nei bambini con diagnosi di ASD rispetto ai normotipici.

Nel secondo esperimento, invece, è stata studiata la connessione funzionale tra l’area tegmentale ventrale e il nucleo accumbes mediante tecnica di RM funzionale. É stata infatti misurata l’interazione funzionale tra i fasci di materia bianca del circuito mesolimbico (NAc e VTA) in bambini appartenenti alla prima coorte, mentre erano impegnati nell’osservazione di immagini rappresentanti stimoli sociali (volti) e non sociali (ambientazioni). L’analisi funzionale ha rilevato che i bambini con ASD, a differenza dei bambini del gruppo di controllo, mostrano ridotta connettività funzionale tra NAc e VTA durante il processamento degli stimoli sociali rispetto a quelli non sociali. Il fatto che il funzionamento dell’attività mesolimbica sia stato misurato durante l’osservazione passiva degli stimoli dimostra che il circuito della ricompensa risulta alterato in soggetti con ASD anche in assenza di un una ricompensa esplicita.

Il dato ancora più sorpredente è rappresentato dalle correlazioni tra le alterazioni a livello cerebrale e i risultati dell'intervista ADI-R. Infatti, in entrambi gli esperimenti è stato riportato che i bambini con ASD con maggiori alterazioni strutturali e funzionali nei tratti di materia bianca sono anche quelli che mostrano deficit sociali più severi quando sottoposti all'ADI-R, in particolare nella subscala che misura l’interazione sociale piuttosto che in quelle che misurano il linguaggio e/o i comportamenti ripetitivi.

Per riassumere, dunque, la ricerca sopradescritta riporta in bambini con diagnosi di ASD alterazioni strutturali accompagnate ad alterazioni funzionali in risposta agli stimoli sociali, in tratti di materia bianca che intercorrono tra NAc e VTA. Inoltre, maggiori alterazioni strutturali e funzionali sono state ritrovate in associazione a deficits più severi nell'interazione sociale. I risultati, quindi, forniscono un valido supporto scientifico alla teoria secondo cui una debole connettività nel circuito della gratificazione sia alla base dei comportamenti sociali 'anomali' nei disturbi dello spettro autistico.

Un punto di forza di questo studio è rappresentato dalla riproducibilità del dato che è stato replicato due volte in coorti indipendenti. L’altro punto di forza è la specificità delle alterazioni strutturali del circuito mesolimbico che sottolinenano l’esistenza di un pathway neurobiologico circoscritto nell’autismo. Infatti, gli autori di questa ricerca non hanno identificato anomalie (nè strutturali nè funzionali) nei fasci di materia bianca che mettono in relazione il nucleo accumbens e l’amigdala, altra regione cerbrale spesso ritrovata alterata in soggetti con ASD. Dal punto di vista neurobiologico, questo potrebbe essere spiegato dal fatto che i principali fasci nervosi che vanno dall’amigdala al nucleo accumbes sono glutammatergici e non dopaminergici, a differenza delle connessioni NAc-VTA che più propriamente rappresentano il sistema della gratificazione sociale. 

 

Complessivamente lo studio suggerisce come alterazioni nel circuito neurale della ricompensa contribuiscano all’insorgere delle difficoltà  che i bambini con ASD riscontrano nello svolgere compiti sociali. Essi infatti sembrano non provare gratificazione nello stabilire relazioni sociali per cui tendono a non interagire facilmente con gli altri.

Nella specie umana, i circuiti di base che presiedono alla regolazione del comportamento sociale devono infatti essere mantenuti intatti per non avere compromissioni nella sfera sociale e per evitare effetti a cascata sugli altri circuiti neurali. Se da una parte questo studio fornisce ulteriori basi scientifiche alla comprensione dei meccanismi neurobiologici che spiegano la diversità e la complessità dei comportamenti sociali messi in atto quotidianamente dall’uomo, dall’altro suggerisce un possibile ruolo dei trattamenti mirati al sistema della ricompensa e della gratificazione nel mitigare/compensare i deficits nel comportamento sociale delle persone con ASD.