L’empatia è la capacità di percepire e comprendere le emozioni di un altro individuo. È considerata una funzione essenziale per la socialità umana e la sua compromissione è stata osservata in numerosi disturbi psichiatrici e neurologici come l’autismo, la schizofrenia e la malattia di Alzheimer.
Un gruppo di ricerca guidato dal dottor Shin Hee-Sup presso il Center for Cognition and Sociality (CCS) dell’Institute for Basic Science (IBS) di Daejeon, in Corea del Sud, ha scoperto il meccanismo neurale che ci permette di provare empatia. Questa capacità di percepire i sentimenti degli altri non è esclusiva degli esseri umani, i suoi meccanismi biologici sono condivisi con altri mammiferi, compresi i roditori. “Paura osservativa”, così è stato chiamato il modello di “contagio” emotivo nei roditori, ed è la forma di base dell’empatia affettiva. Questo modello è stato ben consolidato e viene spesso utilizzato per studiare la neurobiologia dell’empatia. Lo studio, condotto dal gruppo sui topi appunto, ha rivelato che l’empatia è indotta dalle oscillazioni neurali sincronizzate nell’emisfero destro del cervello, che permettono agli animali di percepire e condividere la paura altrui.
Durante l’esperimento della paura osservativa, a un topo “dimostratore” viene somministrata una scossa elettrica, mentre un topo “osservatore” guarda da dietro uno schermo trasparente. Quando assiste alla somministrazione di una scossa a un altro animale, il topo osservatore mostra un’immediata risposta di paura, come provato dal suo comportamento di congelamento. Il topo osservatore è anche in grado di ricordare l’esperienza in un momento successivo.
Il team del CCS-IBS guidato dal dottor SHIN Hee-Sup ha combinato questo modello di paura osservativa con esperimenti di optogenetica (branca della scienza combina tecniche ottiche e genetiche, allo scopo di sondare circuiti neuronali all’interno di cervelli intatti di mammiferi) per esplorare l’origine dell’empatia. In particolare, questo studio ha dimostrato che i ritmi cerebrali sincronizzati all’interno di più aree cerebrali sono essenziali per innescarla. Sono specificamente due le zone del che cervello hanno mostrato una certa connessione come risposta alla paura altrui, non per la paura da esperienze diretta: la sincronizzazione avviene tra la corteccia cingolata anteriore (ACC) e l’amigdala basolaterale (BLA). La risposta che genera la connessione tra parte della corteccia e amigdala è il congelamento, il freezing, l’immobilità di fronte a una scena che provoca angoscia.
L’empatia aumenta l’attività nel cervello ma immobilizza
Per avere più evidenze, i ricercatori hanno inibito optogeneticamente il circuito ACC-BLA solo nell’emisfero destro del cervello e i topi, infatti, hanno mostrato una riduzione del freezing osservativo. Inoltre, hanno registrato l’elettroencefalogramma (EEG) del circuito ACC-BLA deputato all’empatia per capire cosa succede elettricamente nel cervello. Hanno così scoperto che i ritmi cerebrali del topo osservatore aumentavano selettivamente, con un intervallo di 5-7 Hz, nello stesso momento in cui mostrava il freezing empatico.
Il dottor Shin afferma: “Le oscillazioni neurali sincrone all’interno delle reti potrebbero consentire una maggiore comunicazione tra più aree cerebrali per varie funzioni cognitive ed emotive. Tuttavia, la loro relazione causale è stata raramente dimostrata”.
Per verificare ulteriormente la relazione causale tra i ritmi di 5-7 Hz e il comportamento empatico, il team ha eseguito un esperimento chiamato “manipolazioni a circuito chiuso”, che prevede l’uso dell’optogenetica per inibire specifiche funzioni neurali e il monitoraggio delle onde cerebrali mediante EEG. Attraverso l’esperimento a circuito chiuso, è stato possibile interrompere selettivamente i ritmi di 5-7 Hz nel circuito ACC-BLA, che a sua volta ha comportato una significativa riduzione del congelamento indotto dalla paura osservativa durante le sessioni esperimento. Questi risultati indicano che i ritmi di 5-7 Hz nel circuito ACC-BLA sono coinvolti nei comportamenti empatici.
La mancanza di empatia
Questo studio indica fortemente che la sincorinizzazione delle due aree e le oscillazioni a 5-7 Hz nell’ACC-BLA, guidano specificamente le risposte empatiche nei topi. Hee-Sup Shin ha osservato: “Considerando l’universalità della paura osservativa nei mammiferi, è ragionevole supporre che una risposta neurale simile, potrebbe essere riscontrata anche negli esseri umani.” Altro punto importante che il professore aggiunge è che queste oscillazioni elettriche nel circuito corteccia cingolata anteriore e amigdala basolaterale possano essere usate come riposta per identificare la disfunzione dell’empatia negli esseri umani con disturbi psichiatrici che comportano gravi deficit sociali.
I ricercatori hanno aggiunto che in futuro gli studi analizzeranno il modo in cui più regioni cerebrali vengono mobilitate simultaneamente durante la paura osservativa”.
