Che cos’è l’arousal e che cosa si è scoperto a proposito

Arousal: «Stato generale di attivazione e reattività del sistema nervoso, in risposta a stimoli interni (soggettivi) o esterni (ambientali e sociali)» (Enciclopedia Treccani).
In parole povere, esso corrisponde alla sensazione di essere energici, attivi e attenti. In tale situazione, tipicamente, la pressione sanguigna aumenta, il battito cardiaco accelera, le pupille si dilatano e così via. Perché esso è così importante nella vita di tutti i giorni? Livelli moderati di arousal aumentano l’attenzione e accelerano i tempi di reazione, tuttavia è noto che un arousal eccessivo promuove meccanismi difensivi di freezing e che un’alterazione dei circuiti cerebrali preposti a tale compito sia implicata nella patogenesi di alcune patologie psichiatriche, come i disturbi d’ansia o le dipendenze.

Il rapporto tra il livello di arousal e il processo decisionale è ancora molto poco conosciuto nella letteratura scientifica, anche perché è estremamente difficile da studiare. Fujimoto e colleghi (Atsushi Fujimoto, Elisabeth A. Murray, Peter H. Rudebeck. «Interaction between decision-making and interoceptive representations of bodily arousal in frontal cortex». PNAS, 2021; 118, 35) hanno recentemente condotto uno studio su un gruppo di macachi a questo proposito: l’esperimento consiste nella registrazione di tracciati EEG della corteccia orbitofrontale e cingolata anteriore dorsale (due strutture fondamentali nella percezione dell’arousal e per il decision-making), prima e dopo aver procurato una lesione bilaterale all’amigdala delle scimmie (l’amigdala è un piccolo centro neuronale che fa parte del sistema limbico coinvolta nella percezione delle emozioni, in particolare di ansia e paura). Nello studio, è stata considerata la frequenza cardiaca come indicatore dell’arousal.

I risultati sono piuttosto sorprendenti: i due circuiti correlati al decision-making sono costantemente attivi nel monitorare la situazione interna all’organismo e, di conseguenza, cambiamenti di alcuni parametri come la frequenza cardiaca possono alterare il loro funzionamento. Infatti, circa un sesto dei neuroni di entrambe le aree (sia della corteccia orbitofrontale sia del cingolo dorsale anteriore) sono strettamente correlati con la frequenza cardiaca e, nel momento in cui questa aumenta, l’attività neuronale accelera o rallenta in modo indipendente dall’importanza della decisione da prendere.

In particolare, nelle scimmie sane, un lieve aumento della frequenza cardiaca accelera i tempi di reazione: ciò sembra supportare l’idea che l’arousal faciliti le decisioni secondo uno schema «a U rovesciata». In altre parole, troppo o troppo poco arousal rallenta i processi decisionali e li altera, al contrario una quota moderata è in grado di migliorare i tempi di reazione e il decision-making nella sua interezza.

In seguito alla lesione dell’amigdala, è stato visto che il rapporto tra la frequenza cardiaca e i tempi di reazione risultano alterati: infatti, avviene uno shift nella correlazione tra la frequenza cardiaca e l’attività dei neuroni che la monitorano e, di conseguenza, un aumento dell’arousal causa un rallentamento dei tempi decisionali. La spiegazione di questo fenomeno è data dal fatto che una quota di neuroni viene deviata dall’attività di analisi e decision-making verso il monitoraggio della frequenza cardiaca stessa proprio nel momento in cui le decisioni vengono prese.

Questo studio apre una nuova prospettiva su numerosi disordini psichiatrici in cui si verifica effettivamente un persistente aumento dell’arousal. Dai risultati dell’esperimento, sembrerebbe che un aumentato arousal sia in grado di alterare in modo rilevante i circuiti neuronali preposti al decision-making, quasi prendendone il controllo: arrivando a comprendere meglio questi meccanismi, si possono studiare nuove terapie che agiscano direttamente alla base di molti disturbi psichiatrici.