La gerarchia sociale ha avuto un profondo impatto sulla sopravvivenza, sulla salute ed il successo riproduttivo degli animali, ma i meccanismi dei circuiti neurali sono ancora poco noti. Wang e coll. in una ricerca recente hanno scoperto che la posizione sociale (ranking) del topo è relativamente stabile e significativamente correlata con specifiche strutture e attività cerebrali.
La costituzione di una gerarchia e il relativo posizionamento (ranking) nella scala sociale è uno dei meccanismi fondamentali delle società. Essa è prevalentemente stabile e minimizza i conflitti tra i membri di gruppi diversi. Nei bambini è presente sin dal secondo anno dello sviluppo e l’analogia dei meccanismi gerarchici tra le specie conferma la natura innata dei meccamismi comportamentali.
I ricercatori hanno scoperto che l’incremento dell’attività dei neuroni della corteccia mediale prefrontale (mPFC) è correlato con l’innalzamento nel ranking. Inoltre, manipolando il flusso neuromolecolare tra le sinapsi di questa regione, aumentando o riducendo l’attività sinaptica dei neuroni del mPFC, si causano rispettivamente spostamenti verso l’alto o il basso nella scala sociale. Questi risultati forniscono le prove del coinvolgimento della struttura prefontale nella costituzione della gerarchia sociale, suggerendo che il ranking sia flessibile perché può essere modulato in modo bidirezionale, cioè alterando la forza sinaptica nei neuroni della corteccia prefrontale mediale oppure con sessioni comportamentali di test di dominanza che hanno effetti sulle cortecce prefrontali.
I ricercatori hanno fatto uso del tube test, una metodo standardizzato che prevede l’inserimento di due topi in un tubo che si fronteggiano per avere libero transito. I ricercatori hanno messo alla prova 3 topi a sessione e hanno registrato l’attività neurale delle cortecce frontali. Essi utilizavano tre criteri per stabilire la costituzione di una gerarchia sociale tra il vincitore e i subordinati: 1) la transitività, cioè se A è dominante rispetto a B e B lo è rispetto a C, allora A è dominante pure su C; 2) la stabilità nel tempo, cioè per valutare la permanenza temporale il rank costituito era misurato per 7 giorni; 3) la solidità sperimentale dei risultati era confrontata con i risultati di altre ricerche sulla dominanza sociale.
Nei risultati è emerso che il topo dominante, rispetto ai restanti subordianti, mostrava un incremento dell’attività neurale dello strato V piramidale, deputato alla ricezione degli input nervosi esterni verso il cervello e dell’output verso altre strutture cerebrali, dopo la serie di tube test. Lo stesso si verificava con la manipolazione neurosinaptica attraverso l’inoculazione virale nelle sinapsi, innalzando verso l’alto o il basso il ranking nella dominanza sociale.
Come può contribuire la struttura prefrontale nella formazione della gerachia, dimensione sociale dipendente da una collezione di funzioni cognitive, come il riconoscimento dello status sociale, l’apprendimento delle norme sociali e degli effetti della loro violazione? La mPFC è deputata alla funzione della cognizione sociale attraveso le proiezioni alle strutture del rafe dorsale, all’area tegmentale dorsale, all’ipotalamo e all’amigdala, esercitando un controllo top-down sul rilascio di serotonina e dopamina, sulle funzioni endocrine ed influenzando le risposte adattive ai pericoli. Tutte queste funzioni sono centrali nei comportamenti di dominanza che coinvolgono l’aggressività, le risposte allo stress e la paura.
Wang F. e coll. (Nov, 2011),Bidirectional control of social hierarchy by synaptic efficacy in medial prefrontal cortex. Science Magazine.
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