Il tuo Amygdala May House Memorie sia positive che negative

Un nuovo studio sui topi del RIKEN-MIT Center for Neural Circuit Genetics ha individuato i neuroni "positivi" ospitati nella parte posteriore dell'amigdala e i neuroni "negativi" situati nella parte anteriore dell'amigdala. Questa scoperta pionieristica è stata pubblicata oggi sulla rivista Nature Neuroscience .

I ricercatori hanno anche scoperto che i neuroni verso la parte anteriore (regione anteriore) dell'amigdala giocano un ruolo nella regolazione dei comportamenti legati alle risposte emotive negative; i neuroni nella parte posteriore (regione posteriore) dell'amigdala rispondono agli stimoli positivi.

Piacevoli esperienze, gusti e odori sembrano essere ospitati in specifici neuroni nella parte posteriore del nucleo basolaterale (BLA), mentre i ricordi spiacevoli, traumatici e paurosi sono memorizzati in specifici neuroni nella parte anteriore del BLA. I ricercatori concludono che l'amigdala basolaterale svolge un ruolo importante nell'associare stimoli negativi e positivi e comportamenti di risposta appropriati.

Sebbene questo studio fosse sui topi, è probabile che la nostra amigdala funzioni allo stesso modo. Dal punto di vista umano, i ricordi che ti fanno sentire bene e portano a comportamenti di ricompensa positivi possono anche essere memorizzati in una parte separata della tua amigdala piuttosto che ricordi traumatici di dolore e sofferenza che suscitano una risposta di paura.

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I neuroni dell'amigdala hanno diverse forme, dimensioni e distinzioni genetiche

Più interessante, l'opposizione dei neuroni positivi e negativi nell'amigdala è stata trovata sia fisicamente separata che geneticamente distinta. I neuroni BLA positivi e negativi differiscono per forma, dimensioni e proprietà elettriche.

Per questo esperimento, i neuroni positivi sono stati attivati ​​esponendo i topi a odori piacevoli, compagnia e ricompense in acqua. I neuroni negativi sono stati attivati ​​sottoponendo i topi a odori sgradevoli, isolamento o dolore di uno shock da piede. Queste esperienze positive o negative hanno lasciato un'impronta nell'amigdala caratterizzata da una maggiore espressione del gene c-Fos .

I neuroni positivi e negativi nelle regioni anteriore e posteriore sembrano impegnarsi in un tiro alla fune che conduce a comportamenti di ricerca della ricompensa o risposte basate sulla paura (come il congelamento in atto) a seconda di quali neuroni emettano un segnale più forte.

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Attraverso il condizionamento classico, i topi sono stati addestrati a rispondere alle piaghe o congelando sul posto (il comportamento negativo) o per eseguire un colpo di naso per ricevere una dose di acqua (il comportamento positivo).

Quindi, usando optogenetica, un metodo usato per accendere e spegnere le cellule marcate geneticamente con la luce, i ricercatori potrebbero indebolire questi comportamenti condizionati positivi e negativi prendendo di mira i neuroni nel BLA anteriore o posteriore. Ad esempio, il comportamento di congelamento previsto è stato ridotto dalla stimolazione della luce optogenetica dei neuroni positivi durante l'allenamento di pedinamento.

Il rovescio della medaglia, l'attivazione dei neuroni negativi ha impedito ai topi di completare il compito di ricerca della ricompensa dell'acqua. Come una barcollante barcollante, la manipolazione optogenetica mostrava che i neuroni più robusti, positivi o negativi, potevano soffocare il loro polo opposto all'interno dell'amigdala e diventare dominanti, poiché il segnale polare diventava sempre più debole.

La forza del segnale dei neuroni positivi e negativi rifletteva il modo in cui i topi imparavano uno specifico comportamento di ricompensa associato a neuroni positivi o comportamenti basati sulla paura associati a comportamenti negativi.

Sulla base di questi risultati, sembra che i neuroni BLA anteriori e posteriori abbiano il potere di scavalcare un comportamento condizionato cablato come la risposta di congelamento se fossero accesi o spenti utilizzando la stimolazione della luce optogenetica in un laboratorio.

Infine, quando i neuroni positivi e negativi attivati ​​tramite optogenetics sono stati geneticamente profilati dai ricercatori RIKEN-MIT, il team ha trovato due marcatori genetici distinti: Rpso2 per i neuroni negativi e Ppp1r1b per i neuroni positivi. Rspo2 è stato osservato quasi esclusivamente nel BLA anteriore, mentre Ppp1r1b era concentrato nel BLA posteriore.

La mia vita di ratto umano: ipotesi neuroscientifiche sui neuroni dell'amigdala da una prospettiva atletica

Fonte: foto di Christopher Bergland

Mio padre era sia un neuroscienziato che il mio allenatore di tennis. Da giovane, ho iniziato ad avvicinarmi allo sport, praticando inesorabilmente per migliorare la mia abilità atletica, attraverso la lente delle neuroscienze. Ad esempio, mio ​​padre credeva che la memoria muscolare fosse contenuta nel cervelletto (in latino "piccolo cervello"). Mi diceva continuamente: "Chris, pensa a martellare ea forgiare la memoria muscolare delle tue cellule di Purkinje ad ogni colpo".

Essendo un atleta ultra-resistente, ho sottoposto il mio corpo a condizioni estreme e a distanze insondabili – come correre sei maratone su un tapis roulant senza sosta in 24 ore e completare la Triple Ironman in 38 ore e 46 minuti. Mi sono sempre considerato un topo da laboratorio umano. Attraverso prove ed errori, ho imparato come applicare la ricerca neuroscientifica condotta in un laboratorio al mio processo atletico quotidiano.

Fare il salto dagli studi empirici sui topi a un'interpretazione umana basata su esperienze di vita aneddotiche sarà sempre speculativo e crivellato di congetture. Per favore mantieni un sano scetticismo leggendo i vari modi in cui ho usato la mia immaginazione per applicare la neuroscienza allo sport e alla competizione.

Detto questo, quando ho letto di questo nuovo studio sui topi che si sono ammassati e su come i ricercatori RIKEN-MIT hanno utilizzato l'optogenetica per attivare e disattivare i neuroni positivi e negativi dell'amigdala anteriore e posteriore, la prima cosa che mi è venuta in mente sono stati alcuni i trucchi psicologici che ho usato per riconsiderare le esperienze negative e dolorose come atleta ultra-resistente.

Ad esempio, ho sempre visualizzato due contenitori che contenevano emozioni positive o negative nel mio cervello. Un bin era per pensieri "caldi e indistinti" che mi facevano sentire bene; il secondo cestino era per sentimenti "freddi" che mi facevano sentire male. Decidere su quale dei due oggetti apparteneva era molto bianco e nero, con zero sfumature di grigio.

Come atleta, ogni sensazione fisica, pensiero, odorato o emozione che ho incontrato durante l'allenamento e la competizione per gli sport ultra-resistenti è stata contrassegnata come positiva o negativa e delegata a un contenitore specifico. Tutto ciò che ho etichettato come negativo è stato immediatamente relegato in un grande deposito di spazzatura nel mio cervello e cancellato.

La ragione per cui mi spruzzo sempre con copiose quantità di Coppertone nei giorni freddi e piovosi quando devo allenarmi all'aperto è perché l'odore della crema solare mi ricorda il sole splendente e il cielo azzurro. Questa associazione positiva mi mette di buon umore e neutralizza la negatività del maltempo a livello neurale. Questo fortifica il mio comportamento alla ricerca di ricompense.

Dopo aver letto questo nuovo studio di RIKEN-MIT, ho l'impressione che il profumo di Coppertone spenga i neuroni BLA negativi nella mia amigdala anteriore e gonfia il volume dei neuroni positivi e Ppp1r1b nella mia amigdala posteriore.

Anche se è solo un'ipotesi plausibile, credo che l'odore della crema solare amplifica i neuroni positivi nella mia amigdala posteriore (proprio come i ricercatori hanno fatto con l'optogenetica) e permette a questi neuroni di vincere il tiro alla fune contro i neuroni negativi nella regione anteriore del mio amigdala. Ancora una volta, per essere chiari, questa è una congettura da parte mia.

Un altro modo di lasciar andare la negatività sono varie tecniche di visualizzazione che ho usato per scovare ogni pensiero pessimistico o cinico che mi è entrato nella mente mentre correvamo, andavo in bicicletta e nuotavo a distanze estreme.

Per esempio, durante le competizioni a lunga distanza, se mai avessi avuto un pensiero negativo provassi a prendere il controllo del mio cervello, visualizzerei i neuroni associati a quella mentalità rivestita in Teflon e coperta con Crisco. Questa visualizzazione ha reso i neuroni associati a un circuito neurale di pensiero negativo simile a un circuito così scivoloso da non poter rimanere attaccato alla mia coscienza. Una volta lasciato andare, potrei letteralmente sentire scivolare via la negatività. Viceversa, immagino che emozioni positive e sentimenti gioiosi siano stati coperti in velcro e super colla, che li ha fatti incollare.

La musica è anche uno strumento prezioso per mettere a punto la negatività. Per esempio, ogni volta che ero vicino alla fine della nuotata non-stop di 7,2 miglia durante la Triple Ironman, mi sentivo come se i miei muscoli e tendini venissero strappati via dalle ossa nella parte superiore del mio corpo ad ogni colpo. Per contrastare questo dolore, avrei iniziato a canticchiare "Cherish" di Madonna, fingere di avere una coda da sirena, e iniziare a scalciare al ritmo della canzone come un metronomo. Questo mi ha sempre messo di buon umore, ha fatto tacere i neuroni negativi nel mio cervello e mi ha fatto sentire le gambe turbocompresse. Mi ha anche tolto la parte superiore del corpo e mi ha permesso di completare la nuotata di 7,2 miglia.

Christopher Bergland sta facendo progressi nell'ultramaratona Badwater di 135 miglia. Nonostante i suoi piedi siano coperti di vesciche, si carica in avanti spegnendo consciamente i neuroni negativi nel suo cervello.

Fonte: per gentile concessione di Kiehl's dal 1851, usato con permesso

Durante la lettura dei dolorosi footshocks che i topi hanno sperimentato nelle loro gabbie durante questo esperimento, mi sono sentito empatico con il loro dolore. Sono stato lì anch'io. Ogni volta che percorro il miglio notturno non stop di Badwater Ultramarathon (spesso definito "la pista più dura del mondo") attraverso la Death Valley a luglio, quando le temperature raggiungono i 130 ° C e il pavimento è abbastanza caldo da friggere un uovo, ottengo dolorosamente atrocemente vesciche che coprono le piante dei miei piedi.

Un anno a Badwater, le piante dei miei piedi divennero due vesciche gigantesche piene di liquido che andava dai miei talloni ai miei piedi. Al miglio 90, con 45 miglia rimanenti per andare, ogni passo sembrava di camminare su carboni ardenti roventi.

Christopher Bergland ha usato la neuroscienza per migliorare la sua abilità atletica e vincere la tripla Ironman non stop (nuoto da 7,2 miglia, bicicletta da 336 miglia, corsa 78,6 miglia) per tre anni consecutivi.

Fonte: per gentile concessione di Dawn Mann, usato con permesso

Per continuare ad andare avanti e raggiungere il traguardo, ho dovuto inventare un modo psicologico per spegnere la parte del mio cervello che associava la spinta delle mie scarpe a colpire il pavimento con l'essere un'esperienza negativa. Ho dovuto usare la mia immaginazione e creatività per riformulare il dolore come qualcosa di positivo e affogare i neuroni che avrebbero portato a una risposta "congelante" che mi avrebbe impedito di finire la gara.

Così, ho deciso che, invece di camminare timidamente o con un passo leggero, avrei fatto il contrario e avrei fatto pestare i piedi a terra sempre più duramente. Invece di avere un dialogo interiore di "OUCH! Mi fa male !! "Calpesterei i piedi nel caldo pavimento bollente e direi" SÌ! Accettalo !! "come ho addebitato in avanti.

Mentre recitavo questo mantra, immaginavo anche che la scossa del dolore significasse una fonte di energia proveniente dal nucleo della terra e che riempiva il mio corpo attraverso le piante dei miei piedi. Ho coscientemente spostato il mio pensiero di 180 ° per associare il dolore negativo come una fonte di energia positiva che viene trasferita al mio corpo che ho accolto e abbracciato.

Usando questo stile esplicativo, i miei piedi bruciati sono diventati un condotto che ha permesso al mio corpo di attingere a una fonte di energia infinita che mi ha spinto verso il traguardo. So che suona masochista e tipo di woo-woo, ma ha funzionato. Ho usato la stessa visualizzazione per battere un Guinness World Record eseguendo 153,76 miglia su un tapis roulant in 24 ore.

Dopo aver letto questo studio di RIKEN-MIT, mi rendo conto ora che queste visualizzazioni e gli stili esplicativi che usavo per liberare il cervello dalla negatività erano probabilmente tecniche che spengono il fronte del mio BLA attivando Ppp1r1b concentrato nella mia amigdala posteriore.

Di topi e uomini: applicare studi sugli animali alla nostra esperienza umana

Anche se si tratta di un'ipotesi plausibile, sospetto che da decenni di allenamento a distanza e competizione ho imparato a trasformare i neuroni BLA nella parte anteriore e posteriore della mia amigdala avanti e indietro come i ricercatori RIKEN-MIT hanno fatto usando optogenetica.

Speriamo che la mia narrativa in prima persona e le esperienze di vita, combinate con prove empiriche, ti ispirino a perseguire modi creativi per aumentare il tuo ottimismo pragmatico senza diventare una Pollyanna . Le ultime ricerche suggeriscono che è possibile evitare di soffermarsi sul negativo e superare il condizionamento basato sulla paura, pompando i segnali radicati nei neuroni BLA positivi seduti nella parte posteriore dell'amigdala.

© 2016 Christopher Bergland. Tutti i diritti riservati.