Quanto sono pavloviani i neuroimmunologi…

Dai ad un cane, per un numero sufficiente di volte, un pezzo di carne dopo aver suonato un campanello… Sarà sorprendente scoprire che al cane, a un certo punto, basterà sentire il suono di quel campanello per iniziare a salivare in attesa della carne. In questo modo Ivan Pavlov, Nobel per la medicina e la fisiologia nel 1904, avanzò la teoria che oggi conosciamo come “condizionamento classico”.

Pavlov, coi suoi celebri esperimenti, dimostrò che se ad uno stimolo incondizionato (SI, carne) che scatena una risposta comportamentale naturale (salivazione) viene aggiunto uno stimolo neutro (da questo momento in poi definibile come “condizionato” o SC; campanello), in seguito, la presenza del solo stimolo condizionato indurrà nel soggetto la stessa risposta che avrebbe avuto allo stimolo incondizionato.

Oltre un secolo più tardi, la teoria di Pavlov è stata presa in seria considerazione anche dalla neuroimmunologia, disciplina medica secondo la quale le attività di tre sistemi importanti, quello nervoso, quello immunitario e quello endocrino possono contribuire in maniera coordinata al mantenimento della salute di una persona. Questo perché anche lo stesso comportamento, che è noto agire sul sistema nervoso, può modificare allo stesso modo la “risposta di difesa” dell’organismo, e viceversa. L’ultima prova di questa via a doppio senso di scorrimento, dimostrata nel ratto e nell’uomo, arriva da uno studio condotto da Wirth e colleghi dell’Istituto di Psicologia medica e immunobiologia comportamentale dell’Università di Duisburg-Essen, in Germania, pubblicato sulla rivista Brain, Behavior, and Immunity [1].

Gli autori hanno applicato il paradigma dell’avversione condizionata al gusto, una forma di condizionamento classico secondo cui i roditori, e alter specie tra cui l’uomo, imparano ad associare un gusto nuovo (SC) a nausea (SI), e di conseguenza rifiutano di bere liquidi con quel sapore. In particolare, nello studio il paradigma è stato affiancato all’assunzione di un farmaco che diminuisce le difese immunitarie (ciclosporina A, con effetto SI), lo stesso sistema immunitario imparerà a rispondere alla presenza della bevanda “mimando” l’effetto dell’immunosoppressore.

Nel modello animale, i ratti del gruppo sperimentale hanno ricevuto per tre volte una soluzione di acqua e zucchero (SC) – solo acqua quelli del gruppo di controllo – ed immediatamente dopo hanno ricevuto una iniezione di ciclosporina-A (SI), un antibiotico che diminuisce la produzione di interleuchina 2 e di interferone gamma indebolendo la risposta immunitaria. In questo modo, i roditori hanno potuto acquisire una “risposta condizionata”.

I ratti del gruppo sperimentale sono stati esposti nuovamente alla sola soluzione zuccherina dopo 3 giorni dalla fase di acquisizione e una seconda volta dopo 6 giorni dalla prima evocazione (fasi I e II di evocazione della risposta condizionata), per verificare se il sistema nervoso fosse in grado di mimare l’effetto dell’antibiotico sulla produzione delle molecole.

Già dopo la prima esposizione, i ratti hanno mostrato una diffidenza nei confronti della saccarina che li ha portati a bere sempre meno durante le successive fasi di evocazione. In parallelo, anche il livello di citochine è risultato diminuire con tempo, ad ogni esposizione successiva dei ratti alla saccarina, nonostante l’effetto della prima ed unica iniezione di ciclosporina A fosse finito. 

Sulla base delle osservazioni nei roditori, un secondo esperimento nell’uomo ha chiesto a volontari sani maschi di assumere capsule di ciclosporina A o placebo (SI), insieme a un drink alla fragola, aromatizzata all’olio di lavanda e dal colore verde (SC) durante l’acquisizione. I volontari sono stati esposti nuovamente allo SC, 5 giorni dopo la fase di acquisizione, e una seconda volta, 11 giorni dopo la prima rievocazione (fasi I e  II di evocazione della risposta condizionata). Anche nell’uomo si è ottenuto la stessa avversione nei confronti dell’assumere la bevanda e una immunosoppressione acquisita che è risultata stabile e ripetibile nel tempo, a conferma che esista una influente comunicazione a doppia via tra il sistema nervoso e quello immunitario.

“Questi protocolli di apprendimento potrebbero essere impiegati come terapia di supporto insieme alle terapie farmacologiche”, conclude Wirth “con l’obiettivo di ridurre la dose di medicinali necessari e, quindi, limitare possibilmente gli effetti collaterali indesiderati del  farmaco, e in ultimo un risparmio dei costi”.

Il condizionamento di Pavlov è uno dei maggiori meccanismi neurobiologici alla base dell’effetto placebo, considerato come una risposta condizionata del sistema immunitario ad un comportamento. Ma quanto ha potere la nostra mente sul nostro stato psicofisico? Già David C. McClelland e Carol Kirshnit [2] avevano condotto nel lontano 1988 uno studioso che dimostravaquanto il nostro sistema immunitario potesse essere condizionato da motivazioni e valori ideali che teniamo a riferimento nella nostra vita.

McClelland aveva sottoposto i partecipanti al suo esperimento alla visione di immagini che avrebbero rievocato in loro valori opposti: una pellicola relativa al periodo del Terzo Reich (motivazione al potere) e un documentario su Madre Teresa di Calcutta (sentimento di amore incondizionato). Prima e dopo la visione dei filmati ha misurato la quantità di sIgA (un anticorpo che protegge l’organismo dalle infezioni di agenti provenienti dall’esterno) nella saliva. Inutile dire che vinse Madre Teresa, che ha portato ad un aumento della quantità di sIgA rinforzando le difese dell’organismo, mentre lo stesso anticorpo è risultato basso negli spettatori del documentario nazista.

Alessandra Gilardini
Biologa, Ph.D. in Neuroscienze

Referenze:

1. Wirth T., et al. Repeated recall of learned immunosuppression: Evidence from rats and men. Brain, Behavior, and Immunity 2011; 25:1444–1451.
2. David C. McClelland & Carol Kirshnit. The effect of motivational arousal through films on salivary immunoglobulin A. Psychology & Health 1988; 2(1):31-52.