TERZA PARTE - Gli effetti dell’ossitocina VI Gli effetti delle iniezioni di ossitocina ossitocina ci accompagna per tutta la vita, fino alla morte. Alla nascita ci aiuta a lasciare l’utero materno e poi fa sì che nostra madre ci allatti. Da neonati e da bambini, il piacere che proviamo per le coccole con mamma e papà dipende dal rilascio di ossitocina nel corpo. Diventati adulti, sentiamo gli effetti dell’ossitocina quando mangiamo qualcosa di buono, quando riceviamo un massaggio oppure durante un incontro amoroso. C’è ossitocina in ognuna di queste situazioni, e in molte altre ancora. L’ Gran parte degli effetti dell’ossitocina descritti in questo libro sono stati dimostrati grazie a esperimenti con animali; i ricercatori hanno osservato che si comportavano diversamente, e hanno potuto misurare una variazione dei parametri fisiologici. Nella maggior parte dei casi, tali effetti sono stati confermati anche nell’essere umano, senza dover somministrare ossitocina in via sperimentale, semplicemente osservando cosa cambia quando viene liberata in modo naturale. Meno paurosi, più socievoli e più premurosi L’ossitocina nei topi ha un effetto turbo su diversi comportamenti normali e, maggiore è la dose, più rapidamente si osserva l’effetto. Dopo somministrazione di una bassa dose di ossitocina, diventano meno paurosi e più curiosi. Più di frequente osano avventurarsi fuori dalla tana ed esplorare un ambiente nuovo. Senza alcun dubbio l’ossitocina ha effetto ansiolitico. Se si tratta di topi dello stesso sesso, diventano meno scontrosi e più gregari. All’interno del gruppo l’aggressività diminuisce considerevolmente, lasciando il posto a un’amichevole socializzazione; invece di evitarsi, preferiscono stare vicini e ciò provoca, a sua volta, un ulteriore rilascio di ossitocina. Più avanti vedremo come il tocco e il contatto fisico abbiano un grande ruolo nel rilascio di ossitocina. È interessante notare come anche la vasopressina, sostanza sorella dell’ossitocina da cui si differenzia solo per due amminoacidi, sia in grado di rendere i topi meno paurosi, ma in modo completamente diverso. La vasopressina, infatti, infonde coraggio, rendendo il singolo individuo aggressivo e, di conseguenza, temerario. Il topo, maschio o femmina che sia, si prepara a combattere, a marcare il territorio e a difendersi con vigore. L’ossitocina, invece, come abbiamo visto, infonde coraggio diminuendo la sensazione di pericolo. Esperimenti su animali mostrano che l’ossitocina ha la speciale capacità di rendere gli animali “amabili”. Da un punto di vista fisiologico, quindi, sorprende che la sostanza che rende forti e vigilanti, la vasopressina, sia da un punto di vista chimico strettamente imparentata con quella che rende docili e premurosi, l’ossitocina. Funzionano in modo diverso e sono tutte e due indispensabili. Come dice Pippi Calzelunghe: “Chi è molto forte deve anche essere molto carino”. Come dire, forza e dolcezza vanno assieme. L’ossitocina stimola il desiderio sessuale. È stato dimostrato che iniezioni di ossitocina facilitano l’accoppiamento, forse grazie alla riduzione della paura. L’accoppiamento, a sua volta, stimola la liberazione di ossitocina in entrambi i sessi. Si crede che ciò sia un vantaggio per il trasporto dell’ovulo e dello sperma. Ossitocina e sessualità nell’essere umano saranno affrontate nel capitolo 11. Un esempio notevole di comportamento influenzato dall’ossitocina è l’interazione tra madre e cucciolo. I topi sono animali timidi per natura e, di solito, la femmina ha paura degli sconosciuti, inclusi i cuccioli che non sono suoi. Eppure, topi femmina a cui è stato prima somministrato estrogeno, l’ormone sessuale femminile, e poi ossitocina, assumono un atteggiamento materno anche se non hanno partorito. Così come accade normalmente, costruiscono il nido, radunano lì tutti i cuccioli che trovano, li leccano, li puliscono e li proteggono dagli intrusi. Nonostante non abbiano latte, si distendono sul fianco come se si preparassero ad allattare. Quando un topo femmina partorisce per davvero, il rilascio di ossitocina nella madre viene attivato nel processo del parto stesso e con la suzione al seno. Come abbiamo visto, l’ossitocina stimola le contrazioni dell’utero che portano all’espulsione dei cuccioli e provoca la contrazione dei muscoli attorno ai dotti lattiferi fino alla fuoriuscita del latte. Diremo di più sull’allattamento nel capitolo 8. È stato osservato che i topi che allattano perdono la loro indole paurosa e si dedicano alle cure materne anche in caso di rumori forti o luce intensa. Incremento della memoria sociale Memoria e apprendimento sono processi complessi, che coinvolgono diverse parti del cervello. Conserviamo un ricordo indelebile di qualcuno sia se ci ha spaventato sia se, al contrario, l’abbiamo incontrato sotto l’influsso dell’elisir di ossitocina, in un momento in cui ci sentivamo particolarmente bene ed eravamo aperti a nuove esperienze. Si pensa che l’ossitocina abbia un effetto positivo sulla cosiddetta memoria sociale che, come la paura e la socialità, viene elaborata in gran parte nell’amigdala, come esposto nel capitolo 4. La capacità dell’essere umano, e di alcuni animali, di riconoscere una persona già incontrata in precedenza dipende da questo. Gli animali trattati con ossitocina la riconoscono più rapidamente, inoltre aumenta la loro disponibilità all’incontro e la tendenza a sviluppare una preferenza verso alcuni individui piuttosto che altri. Questo fenomeno è noto come , e una sua variante speciale è il legame di attaccamento, o , grazie al quale la madre impara a riconoscere e preferire i propri cuccioli. È possibile che il legame tra madre e cucciolo si crei più rapidamente sotto l’influsso dell’elevato livello di ossitocina che accompagna il parto. acquaintanceship bonding In un esperimento sui topi campagnoli, la femmina che riceveva un’iniezione di ossitocina mentre aveva di fronte a sé un determinato esemplare di maschio, a partire da quel momento era in grado di riconoscerlo e lo preferiva rispetto agli altri. L’ossitocina è il “non-ti-scordar-di-me” fisiologico: un vero e proprio elisir della memoria, che accende le vie neuronali e favorisce l’instaurarsi di un legame, un dono offerto dalla natura sia all’essere umano che agli animali. Non ci dimenticheremo mai di una persona incontrata sotto l’egida dell’ossitocina. Una persona a cui siamo stati particolarmente vicini, come accade per esempio in una relazione d’amore, resterà per sempre speciale. Più calma e meno dolore Abbiamo visto che piccole quantità di ossitocina riducono l’ansia e aumentano la curiosità, mentre quantità maggiori hanno un effetto completamente diverso. Una mucca, per esempio, resta immobile, con l’aria addormentata e a volte inizia a ruminare. I topi si calmano, si muovono meno e possono perfino ritirarsi per riposare o dormire. Questi effetti – in particolare la diminuzione della curiosità – diventano più marcati dopo ripetute iniezioni di ossitocina e durano a lungo dopo l’ultima somministrazione. L’ampia gamma di effetti dell’ossitocina comprende anche la capacità di alleviare il dolore. Fibre nervose provenienti dall’ipotalamo per mezzo dell’ossitocina inviano segnali a diverse aree del cervello correlate alle sensazioni dolorose. Dopo iniezioni di ossitocina, un topo impiega più tempo per togliere la zampa da una superficie rovente, o tirare fuori la coda dall’acqua bollente. Questo comportamento può essere interpretato come una prova della capacità dell’ossitocina di ridurre la sensazione di dolore. Verosimilmente non è tanto la sensazione proveniente dalla zampa a essere percepita in modo più debole, quanto piuttosto la reazione al segnale di dolore a diminuire. Proprio come l’effetto ansiolitico si rafforza e dura più a lungo dopo una serie di iniezioni ripetute, anche la sensibilità al dolore diminuisce dopo somministrazione multipla di ossitocina. La diminuita reazione dei topi al calore appena descritta può persistere per una settimana dopo l’ultima iniezione. Migliore capacità di apprendimento Tutti abbiamo potuto constatare quanto sia difficile e frustrante provare a imparare qualcosa di nuovo e a capire qualcosa di complicato quando siamo sotto stress o di fretta. Chiunque si sia trovato in questa situazione ne conosce il senso di fallimento. La concentrazione migliora se riusciamo a calmarci, vuoi perché veniamo lasciati in pace un attimo o perché abbiamo abbastanza tempo per quello che dobbiamo fare. Dato che l’ossitocina riduce lo stress, potrebbe migliorare l’apprendimento. L’ossitocina non si merita affatto la sua cattiva reputazione per quel che riguarda la memoria. Per esempio, alcuni insistono sul fatto che le donne dimenticano il dolore del parto per via dell’elevato livello di ossitocina in quel frangente, e in alcuni esperimenti con animali è stata osservata una diminuzione della memoria dopo iniezioni di ossitocina. In determinati esperimenti sull’apprendimento nei topi, come orientarsi in un labirinto, l’ossitocina ha avuto un effetto negativo a breve termine sulla funzione mnemonica. Al contrario, la vasopressina ha mostrato avere effetto opposto e facilitare l’apprendimento, forse perché aumenta l’attenzione. Tuttavia ho osservato che molto spesso l’ossitocina migliora la capacità di apprendimento, soprattutto a seguito di iniezioni ripetute. Del tutto casualmente, io e i miei colleghi abbiamo scoperto che un determinato tipo di topo da laboratorio ha difficoltà ad apprendere come evitare situazioni sgradevoli, per esempio una leggera scossa elettrica, cosa che i topi ordinari invece imparano molto velocemente. Ma, dopo cinque iniezioni di ossitocina, gli animali che all’inizio avevano difficoltà erano capaci di evitare la scossa tanto quanto gli altri, e conservavano una memoria migliore per diversi giorni dopo l’ultima iniezione. Questo effetto non sembra essere correlato all’intelligenza o alla memoria del topo, quanto all’effetto calmante dell’ossitocina. Tutti sappiamo come sia difficile imparare qualcosa di nuovo se caschiamo dal sonno o se siamo in ansia, o sotto stress. Ci servirebbe piuttosto una certa dose di attenzione e di rilassamento. Quando siamo sommersi di problemi, il miglior consiglio che un amico possa darci è quello di ritrovare la calma e prenderla con filosofia, per molti motivi e nonostante ci possa sembrare difficile. Ripristinare l’equilibrio interno tra gli ormoni dello stress e quelli della calma e del contatto, infatti, permette di sentirsi meglio, comprendere meglio la situazione e trovare più agevolmente una soluzione. In fin dei conti, i topi che sembravano “stupidi” e che, dopo somministrazione di ossitocina, riuscivano ad apprendere meglio, erano anche quelli che era più facile disturbare e che registravano un maggiore livello dell’ormone dello stress cortisolo rispetto ai topi con capacità di apprendimento ordinaria. Tuttavia, dopo le iniezioni, i sintomi dello stress si erano normalizzati. Questo è un risultato degno di nota, dato che spesso persone stressate e depresse hanno difficoltà di apprendimento. Gli effetti a lungo termine dell’ossitocina non possono dipendere da un influsso diretto, poiché viene eliminata molto rapidamente dal sangue, e il motivo per cui possono durare parecchi giorni dopo l’ultima iniezione dipende forse dall’influsso duraturo sull’azione di altre sostanze messaggere, come verrà approfondito nel prossimo capitolo. Effetti sulla pressione sanguigna Abbiamo constatato come l’ossitocina possa avere allo stesso tempo un effetto attivante e calmante grazie all’osservazione del comportamento, ma vi sono anche altri modi per valutare questi due effetti. L’ossitocina può, per esempio, aumentare e diminuire il battito cardiaco e la pressione sanguigna. L’effetto dipende dalla situazione, dai livelli ormonali e dal tipo di animale usato nella ricerca. Nei primati e nell’essere umano, sembra che l’ossitocina influenzi solo il battito cardiaco e la pressione sanguigna, attraverso i nervi simpatici e parasimpatici, direttamente o tramite le connessioni a un livello superiore del cervello. Come abbiamo visto, il gruppo di cellule del nucleo paraventricolare nell’ipotalamo è uno dei siti cerebrali di produzione dell’ossitocina. Quando questa parte del cervello viene stimolata elettricamente negli animali, la pressione sanguigna diminuisce. Tale effetto forse è dovuto al fatto che la corrente elettrica provoca il rilascio di ossitocina nelle aree del cervello che controllano la pressione sanguigna. L’effetto dell’ossitocina è graduale. Dopo somministrazione di una singola iniezione, il battito e la pressione sanguigna in un primo tempo aumentano, per poi scendere a un livello inferiore di quello di partenza. Una serie di iniezioni ripetute invece abbassa la pressione sanguigna in modo considerevole e più duraturo. Anche se l’ossitocina non è unicamente un ormone femminile, i suoi effetti nelle femmine sono più pronunciati. La somministrazione di ossitocina per cinque giorni di fila provoca una diminuzione della pressione sanguigna che, nelle femmine, dura tre settimane, mentre nei maschi solo una settimana e mezzo. Il motivo di questa differenza va ricercato nell’estrogeno, l’ormone sessuale femminile che, come abbiamo visto, rafforza e rende più duraturi gli effetti dell’ossitocina. Ciò è stato confermato dai risultati della somministrazione di ossitocina a topi femmina privi di ovaie, e quindi prive di estrogeno, che reagiscono esattamente come i maschi. Tuttavia, sia negli esemplari maschi che nelle femmine, gli effetti persistono per tre settimane se la dose di ossitocina viene raddoppiata. Concludendo, a parità di durata, le femmine con un livello normale di estrogeno hanno bisogno di metà dose di ossitocina per raggiungere lo stesso effetto sulla pressione sanguigna. GLI EFFETTI DELLE INIEZIONI DI OSSITOCINA SUL COMPORTAMENTO I seguenti cambiamenti nel comportamento sono stati osservati negli animali (soprattutto nei topi) dopo iniezione di ossitocina: rapido sviluppo di comportamento materno (anche in femmine che non avevano mai partorito); stimolazione e facilitazione dell’accoppiamento; maggiore contatto sociale tra individui; minore ansia, maggior coraggio e curiosità (con basse dosi di ossitocina); effetto calmante, perfino soporifero (con alte dosi di ossitocina); diminuzione della sensazione di dolore (più accentuato e duraturo dopo iniezioni ripetute); facilitazione dell’apprendimento, anche in individui con difficoltà d’apprendimento. Regolazione della temperatura corporea Ogni individuo, umano o animale, deve essere in grado di controllare la temperatura corporea. Nell’essere umano ciò accade grazie alla sudorazione e ai brividi. Nei topi, è la coda il mezzo più importante per regolare la temperatura. Una coda rossa significa che i vasi sanguigni sono dilatati e che sta uscendo energia sotto forma di calore corporeo; quando invece i vasi sanguigni sono contratti, il colore si attenua, viene disperso meno calore e il topo conserva la sua energia. L’ossitocina può influenzare in parte la temperatura corporea nei topi, diminuendo la temperatura della coda, cosa che permette loro di destinare quell’energia ad altre parti del corpo. Uno studio avvalora l’idea che l’ossitocina aiuti a ridistribuire il calore all’interno del corpo, invece che a mantenere in generale la temperatura costante. I vasi sanguigni del ventre di un topo femmina che allatta sono dilatati dall’ossitocina, così i piccoli si scaldano mentre succhiano il seno. Lo stesso fenomeno si osserva nella donna che allatta, così come nel padre quando tiene in braccio il bambino o in entrambi i sessi durante un rapporto sessuale. In tutte queste situazioni, grazie all’ossitocina, il torace e le guance diventano caldi e rosei. Regolazione della digestione L’ossitocina svolge inoltre un altro ruolo importante nel processo di trasformazione degli alimenti all’interno del corpo. Un aspetto interessante dell’effetto dell’ossitocina sulla digestione è che esso è diverso in caso di stomaco pieno o vuoto. Una sorta di intelligenza innata decide l’attività ottimale dell’ossitocina a seconda della situazione. Gli animali trattati con ossitocina perdono l’appetito per diverse ore. Ma, su un periodo più lungo, le iniezioni di ossitocina stimolano l’appetito, specialmente se si tratta di femmine che allattano. Con il tempo, il processo digestivo diventa più efficiente, in parte perché l’ossitocina stimola la secrezione dei succhi gastrici e il rilascio di ormoni digestivi come la gastrina, la colecistochinina, la somatostatina e l’insulina. Il primo favorisce la digestione, mentre gli altri tre sono implicati nell’immagazzinamento di sostanze nutritive nel corpo. L’ossitocina può innescare due tipi di risposta completamente diversi, a seconda della situazione. Gli animali con lo stomaco pieno beneficiano di un aumento dell’attività digestiva e dell’immagazzinamento dei nutrienti. Al contrario, se sono a stomaco vuoto e affamati, il processo digestivo viene inibito. L’ossitocina provoca entrambi gli effetti grazie al suo influsso sull’attività del sistema nervoso parasimpatico attraverso il nervo vago, che regola il funzionamento dell’intestino. Nel capitolo 14 saranno riportati altri esempi di metodi ingegnosi escogitati dalla natura per un adattamento ottimale a ogni situazione. Regolazione del livello di liquidi L’ossitocina si occupa anche dell’equilibrio dei liquidi all’interno del corpo, assieme al suo ormone partner vasopressina. Essi hanno azione completamente opposta: l’ossitocina è responsabile dell’eliminazione d’acqua, soprattutto sotto forma di urina, mentre la vasopressina ne facilita l’accumulo. L’effetto dell’ossitocina sul metabolismo dell’acqua non sorprende: essa stimola nei reni l’estrazione del sodio dai liquidi organici e quindi la produzione di urina. Gli animali trattati con ossitocina sono meno attratti dal sale; pertanto il livello di sodio nel corpo diminuisce e si osserva minor ritenzione idrica. La vasopressina, invece, promuove la conservazione di liquidi aumentando il desiderio di sale, esattamente come il fattore di rilascio della corticotropina (CRF). Essa diminuisce la produzione di urina, facilita la ritenzione di sale e liquidi e, allo stesso tempo, stimola la contrazione dei vasi sanguigni aumentando di conseguenza la pressione sanguigna. In una situazione di pericolo, abbiamo bisogno di conservare l’acqua, dato che una possibile ferita potrebbe causare una perdita di sangue o di plasma. Se ne occupano la vasopressina e il CRF. Crescita e cicatrizzazione L’ossitocina stimola la crescita, non soltanto promuovendo in generale lo sviluppo dell’organismo, ma anche accelerando la cicatrizzazione. A seguito di iniezioni di ossitocina, le ferite sul dorso di un topo si rimarginano più rapidamente, le mucose guariscono e si rinnovano e si innesca una reazione antinfiammatoria. Effetti sugli altri ormoni Come abbiamo visto, sia l’ossitocina che la vasopressina vengono prodotte nell’ipotalamo e trasportate al lobo posteriore dell’ipofisi, la parte neuronale, da dove vengono rilasciate nel circolo sanguigno. Il lobo anteriore dell’ipofisi, la parte endocrina, secerne molti altri ormoni, ma questi sono regolati in modo differente rispetto agli ormoni del lobo posteriore. Speciali sostanze di controllo prodotte nell’ipotalamo attraverso un sistema di circolazione locale (la piccola vena porta) raggiungono il lobo anteriore dell’ipofisi, dove stimolano la produzione e la liberazione di altri ormoni nel circolo sanguigno. Essi poi stimoleranno la produzione di ormoni nella loro ghiandola endocrina bersaglio. Alcuni nervi rilasciano ossitocina nei vasi sanguigni che irrorano il lobo anteriore dell’ipofisi. In tal modo, l’ossitocina stimola il rilascio, per esempio, della prolattina, dell’ormone della crescita (GH) e dell’ormone adrenocorticotropo (ACTH). L’aumento del livello di questi ormoni produce vari effetti. La prolattina, per esempio, stimola la produzione di latte nelle femmine che allattano. L’ormone della crescita stimola la moltiplicazione cellulare e, di conseguenza, la crescita del corpo e l’ACTH regola la produzione dell’ormone dello stress cortisolo da parte delle ghiandole surrenali. L’effetto dell’ossitocina sull’ACTH e sul corticosterone è, tuttavia, molto più complesso. Come abbiamo visto per quel che riguarda la pressione sanguigna, inizialmente l’ossitocina può provocare un aumento dell’ACTH, quindi del livello di cortisolo, perlomeno nei topi. Ma anche in questo caso l’effetto stimolante dell’ossitocina è di breve durata: dopo un po’ di tempo, l’effetto diventa opposto e il livello scende. Con trattamenti ripetuti, la diminuzione di cortisolo diventa duratura, poiché entra in gioco l’intero sistema di controllo. La produzione della sostanza di controllo ACTH nell’ipotalamo diminuisce, così come la produzione di corticosterone nelle ghiandole surrenali. Ciò rende il sistema di regolazione meno sensibile. Un basso livello di cortisolo, a sua volta, contribuisce a uno stato di calma, quiete e benessere. La capacità del corpo di controllare e mantenere l’equilibrio interno è innata; l’ossitocina è sempre presente e opera in molti modi. Gli effetti di questo affascinante e complesso sistema di coordinazione sono come i fili di un meraviglioso tessuto. Fig. 6.1 Gli effetti delle iniezioni di ossitocina nei topi. GLI EFFETTI FISIOLOGICI DELLE INIEZIONI DI OSSITOCINA Effetto di attivazione a breve termine (dose unica): aumento della pressione sanguigna, del battito cardiaco e del livello degli ormoni dello stress; effetto di inibizione a lungo termine (dosi ripetute): diminuzione della pressione sanguigna, del battito cardiaco e del livello degli ormoni dello stress; effetti più duraturi nelle femmine che producono estrogeno; aumento della temperatura corporea soprattutto davanti nei topi (e altri animali, incluso l’essere umano), ma temperatura minore nella coda; riduzione della tensione muscolare; riduzione temporanea dell’appetito, ma aumento dell’appetito a lungo termine con iniezioni ripetute; stimolo della digestione quando lo stomaco è pieno, inibizione quando è vuoto; aumento della produzione di urina e diminuzione della ritenzione idrica (maggiore eliminazione di sale e minor desiderio di sale); guarigione più rapida delle ferite, riduzione delle infiammazioni. Approfondimenti bibliografici Per una panoramica sugli effetti dell’ossitocina: Richard P., Moos F., Freund-Mercier M.J., , in “Physiological Reviews”, 71, 1991, pp. 331-370. Central effects of oxytocin Uvnäs Moberg K., , in “News in Physiological Sciences (NIPS)”, 27, 1998, pp. 22-26. Antistress pattern induced by oxytocin Articoli scientifici originali: Diaz-Cabiale Z. et al., , in “Neuroendocrinology”, 71, 2000, pp. 209-218. Oxytocin/alfa2-receptor interactions on feeding responses Petersson M. et al., , in “Neuroscience Letters”, 212, 1966, pp. 87-90. Oxytocin increases nociceptive thresholds in a long-term perspective in female and male rats Petersson M. et al., Oxytocin causes a long-term decrease of blood pressure in female and male rats Petersson M. et al., , in “Brain Research Bulletin”, 19, 1998, pp. 301-305. Steroid dependent effects of oxytocin on spontaneous motor activity in female rats Petersson M. et al., , in “Neuroscience Letters”, 255, 1998, pp. 115-118. 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Endocrine and behavioural traits in low-avoidance Sprague-Dawley rats Uvnäs Moberg K. et al., , in “Regulatory peptides”, 88, 2000, pp. 27-32. Improved conditioned avoidance learning by oxytocin administration in high emotional, but not low emotional Sprague Dawley rats