Perinatal alcohol exposure disrupts emotional and reward processing in a sex- and age-dependent manner

Immagina il tuo cervello come una città hi-tech in costruzione. Proprio come una vera città, ha bisogno di un approvvigionamento costante di energia, strade chiare e rigide regole del traffico per funzionare correttamente. Due delle "zone di costruzione" più importanti in questa città sono il centro della paura (che ti aiuta a imparare a evitare il pericolo) e il centro della ricompensa (che ti aiuta a godere delle cose belle come il cibo o il divertimento). Gli scienziati sanno da tempo che se una madre beve alcol durante la gravidanza o l'allattamento, può sballare i progetti di questa città, portando a problemi permanenti con l'apprendimento e il comportamento. Questo è chiamato Disturbo dello Spettro Alcolico Fetale (FASD). Sebbene sappiamo che i "semafori" della memoria spesso si rompono, non abbiamo ancora compreso appieno come gli "allarmi della paura" e i "pulsanti della ricompensa" vengano rimescolati, o se i maschi e le femmine ne siano influenzati in modo diverso. Questo studio approfondisce proprio queste domande, chiedendosi: l'esposizione precoce all'alcol cambia il modo in cui proviamo paura o cerchiamo ricompense, e accade in modo diverso tra maschi e femmine mentre cresciamo?

I ricercatori hanno allestito un esperimento affascinante usando topi per agire come i nostri urbanisti. Hanno creato uno scenario in cui le madri topi bevevano alcol in sessioni di "binge" (periodi brevi e intensi di consumo di alcol) durante la gravidanza e l'allattamento, imitando un modello specifico di consumo umano. Poi, hanno osservato la crescita dei piccoli topi, testandoli durante l'adolescenza e di nuovo in età adulta. Non si sono limitati a osservare come si comportavano i topi, ma hanno anche sbirciato dentro i loro cervelli per vedere quali "operai edili" (geni) stavano lavorando straordinariamente o facendo una pausa in diversi quartieri del cervello.

Ecco cosa hanno scoperto, ed è una storia di due percorsi molto diversi per maschi e femmine.

Gli anni dell'adolescenza: un periodo di confusione
Quando i topi erano adolescenti, l'esposizione all'alcol ha causato una divisione nel modo in cui gestivano la paura, a seconda del sesso.

• I topi maschi: Avevano difficoltà ad imparare ad avere paura, in primo luogo. Quando venivano istruiti che un suono specifico significava l'arrivo di una piccola scossa innocua, non si immobilizzavano tanto quanto i topi normali. Sembrava che mancassero la connessione tra il suono e il pericolo. Tuttavia, una volta che imparavano davvero, erano piuttosto bravi a "disimparare" la paura quando il pericolo cessava.
• I topi femmine: Erano l'opposto. Imparavano bene la connessione della paura, ma rimanevano bloccate in essa. Anche dopo che il pericolo era svanito, non riuscivano a "estinguere" la paura. Continuavano a immobilizzarsi al suono e avevano ancora più paura della stanza stessa dove era avvenuto l'evento spaventoso.

Interessante notare che la ricerca ha scoperto che queste paure adolescenziali non duravano per sempre. Quando i topi raggiungevano l'età adulta, le loro risposte alla paura erano tornate per lo più alla normalità. Sembra che il cervello adolescente sia una finestra particolarmente fragile in cui l'alcol può temporaneamente sballare il sistema di apprendimento emotivo, ma il cervello ha un modo per ripararsi man mano che matura.

La caccia alla ricompensa: una differenza persistente
Mentre i problemi legati alla paura sembravano guarire, la storia per le ricompense era diversa, specialmente per i maschi.

• Entrambi i sessi, durante l'adolescenza, preferivano l'alcol all'acqua più dei topi normali. Erano attratti dal "buzz".
• I topi maschi: Mentre crescevano in età adulta, questo non passava. I maschi adulti che erano stati esposti precocemente all'alcol bevevano ancora più alcol del normale. Mostravano anche una maggiore preferenza per le cose dolci (saccarosio), suggerendo che i loro "pulsanti della ricompensa" fossero permanentemente più sensibili. Non erano tristi o incapaci di provare piacere (una condizione chiamata anedonia); anzi, sembravano più desiderosi di ricevere ricompense.
• I topi femmine: Il loro comportamento adulto era diverso. Non mostravano questo desiderio persistente per l'alcol o i dolci. I loro sistemi di ricompensa sembravano normalizzarsi più completamente rispetto a quelli dei maschi.

La "Città" sotto il microscopio
Per capire perché questo accadeva, gli scienziati hanno esaminato i geni in regioni specifiche del cervello come l'amigdala (il centro della paura) e l'ippocampo (il centro della memoria). Hanno scoperto che l'esposizione all'alcol non ha solo rotto le cose in modo casuale; ha cablato la città in modo specifico per sesso.

• Nelle femmine, i cambiamenti riguardavano principalmente le parti del cervello che aiutano a smettere di avere paura (estinzione). I geni legati a come le cellule cerebrali comunicano tra loro (glutammato) e come si sostengono a vicenda (astrociti) erano alterati, il che potrebbe spiegare perché rimanevano "bloccate" nella paura.
• Nei maschi, i cambiamenti riguardavano maggiormente i sistemi di stress e di ricompensa. I geni legati a come il cervello gestisce lo stress e le sostanze naturali di "benessere" (endocannabinoidi) sono stati modificati nei centri della ricompensa. Questa riprogrammazione molecolare spiega probabilmente perché i maschi continuavano a cercare alcol e dolci anche in età adulta.

Cosa significa questo
Lo studio suggerisce che l'esposizione precoce all'alcol non causa solo un "danno" generale al cervello. Inveve, agisce come un architetto di parte, costruendo diversi tipi di vulnerabilità per ragazzi e ragazze. Per i ragazzi, il rischio sembra durare più a lungo sotto forma di una maggiore sensibilità alle ricompense e alle sostanze. Per le ragazze, l'impatto immediato è stato una lotta nel lasciare andare la paura, sebbene questo sembri svanire con il tempo.

I ricercatori hanno anche notato qualcosa di sottile: i topi esposti all'alcol erano generalmente meno attivi nella loro vita quotidiana, muovendosi meno nelle loro gabbie, il che suggerisce che i loro livelli di energia di base o la loro motivazione siano stati alterati, anche se potevano ancora correre velocemente quando testati in una nuova stanza.

In definitiva, questo articolo ci dice che i sistemi emotivi e di ricompensa del cervello sono profondamente sensibili all'esposizione precoce all'alcol, e che la "squadra di riparazione" lavora in modo diverso a seconda che il paziente sia maschio o femmina. Comprendendo questi specifici progetti molecolari, gli scienziati sperano di poter un giorno progettare modi migliori e più mirati per aiutare le persone colpite dai Disturbi dello Spettro Alcolico Fetale, passando da un approccio "taglia unica" a uno molto più preciso.