Le strutture e le aree interagenti del sistema limbico sono coinvolte nella motivazione, nell’emozione, nell’apprendimento e nella memoria. Il sistema limbico è dove le strutture sottocorticali incontrano la corteccia cerebrale. Il sistema limbico opera influenzando il sistema endocrino e il sistema nervoso autonomo. È altamente interconnesso con il nucleo accumbens, che svolge un ruolo nell’eccitazione sessuale e nell ‘ “alto” derivato da alcune droghe ricreative. Queste risposte sono fortemente modulate dalle proiezioni dopaminergiche dal sistema limbico. Nel 1954, Olds e Milner scoprirono che i ratti con elettrodi metallici impiantati nel loro nucleo accumbens, così come i loro nuclei settali, premevano ripetutamente una leva attivando questa regione.

Il sistema limbico interagisce anche con i gangli della base. I gangli della base sono un insieme di strutture sottocorticali che dirigono i movimenti intenzionali. I gangli della base si trovano vicino al talamo e all’ipotalamo. Ricevono input dalla corteccia cerebrale, che invia le uscite ai centri motori nel tronco cerebrale. Una parte dei gangli della base chiamata striato controlla la postura e il movimento. Studi recenti indicano che se c’è un apporto inadeguato di dopamina nello striato, questo può portare ai sintomi della malattia di Parkinson.

Il sistema limbico è anche strettamente connesso alla corteccia prefrontale. Alcuni scienziati sostengono che questa connessione è legata al piacere ottenuto dalla risoluzione dei problemi. Per curare gravi disturbi emotivi, questa connessione è stata talvolta recisa chirurgicamente, una procedura di psicochirurgia, chiamata lobotomia prefrontale (questo è in realtà un termine improprio). I pazienti sottoposti a questa procedura spesso diventavano passivi e mancavano di ogni motivazione.

Il sistema limbico è spesso erroneamente classificato come una struttura cerebrale, ma semplicemente interagisce pesantemente con la corteccia cerebrale. Queste interazioni sono strettamente legate all’olfatto, alle emozioni, alle pulsioni, alla regolazione autonomica, alla memoria e patologicamente all’encefalopatia, all’epilessia, ai sintomi psicotici, ai difetti cognitivi. La rilevanza funzionale del sistema limbico ha dimostrato di servire molte funzioni diverse come affetti / emozioni, memoria, elaborazione sensoriale, percezione del tempo, attenzione, coscienza, istinti, controllo autonomo/vegetativo e azioni/comportamento motorio. Alcuni dei disturbi associati al sistema limbico e ai suoi componenti interagenti sono l’epilessia e la schizofrenia.

HippocampusEdit

Posizione e anatomia di base dell’ippocampo, come coronale sezione

L’ippocampo è coinvolto in diversi processi relativi alla cognizione ed è uno dei più conosciuti e fortemente coinvolto limbico interazione struttura.

Memoria spazialemodifica

La prima e più ampiamente ricercata area riguarda la memoria, in particolare la memoria spaziale. La memoria spaziale è stata trovata per avere molte sub-regioni nell’ippocampo, come il giro dentato (DG) nell’ippocampo dorsale, nell’ippocampo sinistro e nella regione parahippocampale. L’ippocampo dorsale è risultato essere una componente importante per la generazione di nuovi neuroni, chiamati granuli adulti (GC), nell’adolescenza e nell’età adulta. Questi nuovi neuroni contribuiscono alla separazione dei pattern nella memoria spaziale, aumentando la cottura nelle reti cellulari e causando nel complesso formazioni di memoria più forti. Questo è pensato per integrare memorie spaziali ed episodiche con il sistema limbico tramite un ciclo di feedback che fornisce il contesto emotivo di un particolare input sensoriale.

Mentre l’ippocampo dorsale è coinvolto nella formazione della memoria spaziale, l’ippocampo sinistro è un partecipante al richiamo di queste memorie spaziali. Eichenbaum e il suo team hanno scoperto, studiando le lesioni dell’ippocampo nei ratti, che l’ippocampo sinistro è “fondamentale per combinare efficacemente le qualità “cosa”, “quando” e “dove” di ogni esperienza per comporre la memoria recuperata.”Questo rende l’ippocampo sinistro un componente chiave nel recupero della memoria spaziale. Tuttavia, Spreng ha scoperto che l’ippocampo sinistro è una regione generale concentrata per legare insieme pezzi e pezzi di memoria composti non solo dall’ippocampo, ma anche da altre aree del cervello da richiamare in un secondo momento. La ricerca di Eichenbaum nel 2007 dimostra anche che l’area parahippocampale dell’ippocampo è un’altra regione specializzata per il recupero di ricordi proprio come l’ippocampo sinistro.

LearningEdit

L’ippocampo, nel corso dei decenni, ha anche avuto un enorme impatto nell’apprendimento. Curlik e Shors hanno esaminato gli effetti della neurogenesi nell’ippocampo e i suoi effetti sull’apprendimento. Questo ricercatore e il suo team hanno impiegato molti diversi tipi di allenamento mentale e fisico sui loro soggetti, e hanno scoperto che l’ippocampo è altamente reattivo a questi ultimi compiti. Così, hanno scoperto un aumento di nuovi neuroni e circuiti neurali nell’ippocampo come risultato dell’allenamento, causando un miglioramento generale nell’apprendimento del compito. Questa neurogenesi contribuisce alla creazione di cellule di granuli adulti (GC), cellule descritte anche da Eichenbaum nella sua ricerca sulla neurogenesi e sui suoi contributi all’apprendimento. La creazione di queste cellule ha mostrato una “maggiore eccitabilità” nel giro dentato (DG) dell’ippocampo dorsale, influenzando l’ippocampo e il suo contributo al processo di apprendimento.

Danni all’ippocampomodifica

I danni correlati alla regione dell’ippocampo del cervello hanno riportato vasti effetti sul funzionamento cognitivo generale, in particolare sulla memoria come la memoria spaziale. Come accennato in precedenza, la memoria spaziale è una funzione cognitiva fortemente intrecciata con l’ippocampo. Mentre il danno all’ippocampo può essere il risultato di una lesione cerebrale o di altre lesioni di quel tipo, i ricercatori hanno studiato in particolare gli effetti che l’alta eccitazione emotiva e alcuni tipi di farmaci avevano sulla capacità di richiamo in questo specifico tipo di memoria. In particolare, in uno studio condotto da Parkard, ai ratti è stato dato il compito di farsi strada correttamente attraverso un labirinto. Nella prima condizione, i ratti sono stati stressati da shock o moderazione che hanno causato un’alta eccitazione emotiva. Quando completavano il compito del labirinto, questi ratti avevano un effetto compromesso sulla loro memoria dipendente dall’ippocampo rispetto al gruppo di controllo. Quindi, in una seconda condizione, un gruppo di ratti è stato iniettato con farmaci ansiogeni. Come il primo, questi risultati hanno riportato risultati simili, in quanto anche la memoria dell’ippocampo era compromessa. Studi come questi rafforzano l’impatto che l’ippocampo ha sull’elaborazione della memoria, in particolare sulla funzione di richiamo della memoria spaziale. Inoltre, la compromissione dell’ippocampo può verificarsi dall’esposizione prolungata agli ormoni dello stress come i glucocorticoidi (GCS), che colpiscono l’ippocampo e causano interruzioni nella memoria esplicita.

Nel tentativo di ridurre le crisi epilettiche potenzialmente letali, il 27enne Henry Gustav Molaison subì la rimozione bilaterale di quasi tutto il suo ippocampo nel 1953. Nel corso di cinquant’anni ha partecipato a migliaia di test e progetti di ricerca che hanno fornito informazioni specifiche su esattamente ciò che aveva perso. Gli eventi semantici ed episodici svanirono in pochi minuti, non avendo mai raggiunto la sua memoria a lungo termine, eppure le emozioni, non collegate ai dettagli della causalità, venivano spesso mantenute. La dottoressa Suzanne Corkin, che ha lavorato con lui per 46 anni fino alla sua morte, ha descritto il contributo di questo tragico “esperimento” nel suo libro del 2013.

AmygdalaEdit

Memoria episodica-autobiografica (EAM) networksEdit

Un’altra parte integrativa del sistema limbico, l’amigdala, che è la parte più profonda del sistema limbico, è coinvolta in molti processi cognitivi ed è in gran parte considerata la parte più primordiale e vitale del sistema limbico. Come l’ippocampo, i processi nell’amigdala sembrano avere un impatto sulla memoria; tuttavia, non è la memoria spaziale come nell’ippocampo, ma la divisione semantica delle reti di memoria episodica-autobiografica (EAM). La ricerca sull’amigdala di Markowitsch mostra che codifica, memorizza e recupera i ricordi EAM. Per approfondire questi tipi di processi da parte dell’amigdala, Markowitsch e il suo team hanno fornito ampie prove attraverso indagini che la “funzione principale dell’amigdala è quella di caricare segnali in modo che eventi mnemonici di uno specifico significato emotivo possano essere cercati con successo all’interno delle reti neurali appropriate e riattivati.”Questi segnali per eventi emotivi creati dall’amigdala comprendono le reti EAM precedentemente menzionate.

Processi attentivi ed emotivimodifica

Oltre alla memoria, l’amigdala sembra anche essere un’importante regione del cervello coinvolta nei processi attentivi ed emotivi. In primo luogo, per definire l’attenzione in termini cognitivi, l’attenzione è la capacità di concentrarsi su alcuni stimoli ignorando gli altri. Quindi, l’amigdala sembra essere una struttura importante in questa abilità. Soprattutto, tuttavia, questa struttura è stata storicamente pensata per essere legata alla paura, consentendo all’individuo di agire in risposta a quella paura. Tuttavia, col passare del tempo, ricercatori come Pessoa, generalizzato questo concetto con l’aiuto di prove di registrazioni EEG, e ha concluso che l’amigdala aiuta un organismo a definire uno stimolo e quindi rispondere di conseguenza. Tuttavia, quando inizialmente si pensava che l’amigdala fosse legata alla paura, questo ha lasciato il posto alla ricerca nell’amigdala per i processi emotivi. Kheirbek ha dimostrato la ricerca che l’amigdala è coinvolta nei processi emotivi, in particolare nell’ippocampo ventrale. Ha descritto l’ippocampo ventrale come avente un ruolo nella neurogenesi e nella creazione di cellule di granuli adulti (GC). Queste cellule non solo erano una parte cruciale della neurogenesi e del rafforzamento della memoria spaziale e dell’apprendimento nell’ippocampo, ma sembrano anche essere una componente essenziale della funzione dell’amigdala. Un deficit di queste cellule, come Pessoa (2009) ha previsto nei suoi studi, si tradurrebbe in un basso funzionamento emotivo, portando ad un alto tasso di ritenzione di malattie mentali, come i disturbi d’ansia.

Elaborazione socialemodifica

L’elaborazione sociale, in particolare la valutazione dei volti nell’elaborazione sociale, è un’area di cognizione specifica per l’amigdala. In uno studio condotto da Todorov, i compiti fMRI sono stati eseguiti con i partecipanti per valutare se l’amigdala fosse coinvolta nella valutazione generale dei volti. Dopo lo studio, Todorov ha concluso dai suoi risultati fMRI che l’amigdala ha effettivamente svolto un ruolo chiave nella valutazione generale dei volti. Tuttavia, in uno studio condotto dai ricercatori Koscik e dal suo team, il tratto di affidabilità è stato particolarmente esaminato nella valutazione dei volti. Koscik e il suo team hanno dimostrato che l’amigdala era coinvolta nella valutazione dell’affidabilità di un individuo. Hanno studiato come il danno cerebrale all’amigdala abbia avuto un ruolo nell’affidabilità, e hanno scoperto che gli individui che hanno subito danni tendevano a confondere la fiducia e il tradimento, e quindi hanno riposto fiducia in coloro che li hanno fatti male. Inoltre, Rule, insieme ai suoi colleghi, ha ampliato l’idea dell’amigdala nella sua critica dell’affidabilità negli altri eseguendo uno studio nel 2009 in cui ha esaminato il ruolo dell’amigdala nel valutare le prime impressioni generali e metterle in relazione con i risultati del mondo reale. Il loro studio ha coinvolto le prime impressioni degli amministratori delegati. Rule ha dimostrato che mentre l’amigdala ha svolto un ruolo nella valutazione dell’affidabilità, come osservato da Koscik nella sua ricerca due anni dopo, nel 2011, l’amigdala ha anche svolto un ruolo generalizzato nella valutazione complessiva della prima impressione dei volti. Quest’ultima conclusione, insieme allo studio di Todorov sul ruolo dell’amigdala nelle valutazioni generali dei volti e alla ricerca di Koscik sull’affidabilità e l’amigdala, ha ulteriormente consolidato la prova che l’amigdala svolge un ruolo nell’elaborazione sociale generale.

Sindrome di Klüver–Bucyedit

Sulla base di esperimenti condotti su scimmie, la distruzione della corteccia temporale ha quasi sempre portato a danni dell’amigdala. Questo danno fatto all’amigdala ha portato i fisiologi Kluver e Bucy a individuare grandi cambiamenti nel comportamento delle scimmie.Le scimmie hanno dimostrato i seguenti cambiamenti:

1. Le scimmie non avevano paura di nulla.
2. Gli animali (scimmie) avevano estrema curiosità su tutto.
3. L’animale dimentica rapidamente.
4. L’animale ha la tendenza a mettere tutto in bocca.
5. L’animale ha spesso un desiderio sessuale così forte che tenta di copulare con animali immaturi, animali del sesso opposto o persino animali di una specie diversa.

Questo insieme di cambiamenti comportamentali divenne noto come sindrome di Klüver–Bucy.