La malattia psichiatrica è il prezzo che dobbiamo pagare per la nostra evoluzione?

Il legame tra evoluzione umana e disturbi psichiatrici ha sempre affascinato il mondo scientifico, anche se una prova empirica non è stata mai fornita. Con le moderne tecniche di mappatura del connettoma cerebrale è stato possibile portare alla luce i primi tasselli del complesso rapporto che lega i nostri parenti più prossimi (gli scimpanzé) con la mente di una persona affetta da schizofrenia. Le implicazioni di queste scoperte avranno una ricaduta rivoluzionaria sulla pratica clinica.

Il legame tra evoluzione umana e disturbi psichiatrici passa dal linguaggio

I primi a porre le basi teoriche di un'origine evolutiva dei disturbi psichiatrici furono i medici tedeschi Emil Kraeplin (1856-1926) e Kurt Schneider (1887-1967), i quali mettendo in discussione l’esistenza della schizofrenia stessa come un’entità unica e distinguibile dalle altre, hanno per primi sollevato l’idea che si trattasse di un continuum di sintomi che giravano intorno ad un “core”, dove i disturbi del linguaggio/pensiero erano quelli più rappresentativi.

Questa considerazione unitamente al fatto che la schizofrenia ha una forte componente genetica e che la sua incidenza è direttamente correlata con l’aumento di civilizzazione dell’essere umano, hanno spinto anche altri ricercatori e scienziati a considerarla come una malattia prettamente umana, con una forte componente evolutiva. Ma quale sarebbe veramente il suo legame con l’evoluzione?

Due sono i principali fattori dell’evoluzione della specie umana iniziata con la comparsa del primo Homo Erectus: l’accrescimento esponenziale della nostra scatola cranica e la capacità di formare aggregazioni sociali sempre più complesse. Per il primo fattore, la teoria al momento più plausibile che spieghi come la grandezza della scatola cranica sia rimasta invariata per 6 milioni di anni per poi triplicare di grandezza in un “solo” milione di anni circa, è stata fornita dalla neuroarcheologa Herculano-Houzel.

La ricercatrice Americana porta avanti la sua affascinante teoria secondo cui la rapida evoluzione della massa cerebrale umana dipenda dalla scoperta del fuoco come strumento per cucinare il cibo. Il cibo cotto libera molti più fattori nutrienti permettendo all’organismo di assumere più energia in poco tempo rispetto a quello che può fare uno scimpanzé, che, nutrendosi solo di cibi crudi o frutta, deve dedicare gran parte della sua giornata a mangiare per avere un minimo di sostentamento per le funzioni base.

Questo meccanismo sarebbe alla base delle nostre super capacità intellettive di oggi ma sarebbe anche la spiegazione per la nostra evoluzione. La possibilità di cucinare il cibo ha permesso all’uomo primitivo di rivoluzionare il suo sistema metabolico, accelerando drasticamente le sue capacità biologiche. Questo processo si è tradotto nel tempo con l’equazione: più forza= più energia = più attività cerebrale = più sviluppo neurale.

Per quanto riguarda il secondo fattore, la possibilità di formare aggregazioni sociali sempre più dense e complesse ha favorito l’evoluzione grazie alla definizione di nuovi sistemi per l’approvvigionamento del cibo e per la gestione delle relazioni sociali, migliorando continuamente la nostra capacità di sopravvivere ed adattarci all’ambiente esterno.

La dimostrazione pratica dell’efficienza della nostra mente di (auto-)regolarsi si manifesta ogni giorno nelle nostre megalopoli dove milioni e milioni di persone comunicano con mezzi sempre più complessi. Senza un sistema cognitivo cosi adattabile e affidabile di gestione della comunicazione non avremmo mai potuto sostenere e indirizzare le relazioni di questi enormi agglomerati sociali. Lo sviluppo del linguaggio sarebbe, quindi, uno dei motori principali dell’evoluzione umana.

Secondo la visione evoluzionistica dei disturbi psichiatrici sarebbe proprio il linguaggio il punto di incontro tra l’evoluzione e disturbi della mente.  

L'asimmetria emisferica alla base dell'evoluzione della schizofrenia

Nell’era recente, la teoria evoluzionistica dei disturbi psichiatrici ha continuato a fare proseliti soprattutto grazie ai primi studi di neuroimaging quantitavo che hanno dimostrato che il cervello umano è molto più asimmetrico di quelle delle scimmie, al contrario di quello dei pazienti schizofrenici.

L’asimmetria è un altro concetto biologico chiave di questa teoria, visto che il primo reale cambiamento strutturale nel nostro cervello che ha favorito la specializzazione emisferica è stato proprio quello legato ai processi necessari per sostenere lo sviluppo del linguaggio. Le vecchie teorie evoluzionistiche affermano che la creazione di un sistema linguistico cosi complesso come quell’umano ha portato la struttura neurale a cambiare la sua organizzazione per favorire un emisfero dominante ed uno non dominante.

Questa organizzazione bi-emisferica del linguaggio, la sua lenta evoluzione e la sua complessa organizzazione sarebbe la base organica non solo della nostra evoluzione ma anche dell’insorgenza di disturbi, come la schizofrenia, in cui la specializzazione emisferica delle capacità linguistiche può diventare un segno di vulnerabilità. Infatti, per molti scienziati la schizofrenia nascerebbe come fallimento della differenziazione e comunicazione fra emisferi.

Ma il nostro cervello è molto più che una semplice divisione emisferica. Infatti, il nostro encefalo è caratterizzato da una vastità di centraline (hub) collegate l’una con l’altra tramite fili (gli assoni) incredibilmente sofisticati. Questa complessa struttura organizzativa viene oggi chiamata con il termine: connettoma.  Così come gli aeroporti sono divisi in hub strategici per la gestione di flussi di movimento meccanico dei trasporti, anche il nostro cervello possiede particolari hub dove, in maniera altrettanto strategica, scorrono fibre fondamentali per la gestione e il controllo dei comportamenti quotidiani.

Uno dei hub più sofisticati della mente umana in continua evoluzione è quello che regola il flusso delle informazioni linguistiche e dei pensieri. Come qualsiasi hub può andare incontro a problemi di congestione del traffico se il flusso di aerei (leggi “informazioni”) aumenta. Il primo segno di disfunzione potrebbe essere proprio il rallentamento dei flussi (leggi “deficit cognitivi”) o gli errori nei collegamenti che portano a far saltare i voli (leggi “dispercezioni o allucinazioni)”.

Fino a qualche mese fa i pezzi di questo complesso puzzle erano ancora sparsi sul tavolo, ma una recente ricerca internazionale multicentrica, diretta da un gruppo di neuroscienziati Olandesi, ha finalmente fatto chiarezza sul legame che lega l’evoluzione, la neuroanatomia con l’insorgenza dei disturbi psichiatrici

Il connettoma che lega i primati, umani e... la schizofrenia

Un approccio per determinare i passaggi dell'evoluzione è confrontare l'organizzazione del connettoma umano con quello di altre specie di primati viventi, specialmente con i nostri parenti più prossimi (gli scimpanzé) considerando che entrambi proveniamo da un antenato comune Africano di circa 7-8 milioni di anni fa. Questo approccio assomiglia a quello che viene usato in astronomia quando si usano telescopi sempre più potenti per studiare l’evoluzione dell’universo. Da una parte possiamo vedere a migliaia di anni luce quello che era l’universo passato e, contemporaneamente, confrontarlo con quello presente.  

Studiare il connettoma significa quantificare la complessità del cablaggio cerebrale che è una diretta conseguenza dell'efficienza della comunicazione globale della rete che regola il funzionamento del nostro cervello. Più aumentano le abilità cognitive e maggiore sarà il suo cablaggio. Esattamente come accade per le nostre città: più palazzi vengono fabbricati e maggiore sarà la densità e complessità della rete di telecomunicazioni che legherà i vari distretti fra di loro.

Quello che hanno dimostrato i ricercatori, diretti da Martijn van den Heuve dell’Università di Amsterdam, è che oltre il 60% del cablaggio totale delle fibre cerebrali è identico tra umani e scimpanzé, mentre esiste una piccola parte che è di esclusiva proprietà umana che, guarda caso, è la stessa che risulta patologicamente disconnessa nei pazienti con schizofrenia. Stiamo parlando del cablaggio delle regioni cerebrali che regolano il flusso dei pensieri, delle parole e delle immagini visive: la corteccia temporale e parietale.

Il contributo dei neuroscienziati italiani

L’Italia ha fortemente contribuito a questa ricerca. In particolare, il prof Marco Bozzali (professore di Neurologia, all’ University of Sussex a Brigthon (UK) e da molti anni direttore della Sezione “Clinical Science” del Laboratorio di Neuroimmagini dell’IRCCS Fondazione Santa Lucia di Roma) ha fornito i dati sul versante neurologico, per verificare l’ipotesi che le modifiche evolutive riscontrate nel connettoma umano possano essere collegate anche ad altre malattie come l’Alzheimer.

“La solidità di questo studio sta nel fatto che solo nella schizofrenia si individuano anomalie strutturali che ricalcano l’evoluzione del cervello umano, mentre non si trovano connessioni né con altre malattie psichiatriche (es. disturbi ossessivi-compulsivi o depressione maggiore) né con malattie neurologiche come l’Alzheimer. Mentre ora sappiamo che la schizofrenia è chiaramente una malattia specie-specifica tipicamente umana legata all’evoluzione, non possiamo dire la stessa cosa dell’Alzheimer. Ovviamente bisogna tenere presente che gli scimpanzé non possono manifestare questa malattia neurologica perché si tratta di una patologia legata a complessi processi dell’invecchiamento.”-  afferma il prof. Bozzali.

Il futuro della schizofrenia

“Considerando l’enorme eterogeneità clinica con cui si manifesta la schizofrenia la ricerca effettuata con il gruppo diretto da Martijn van den Heuvel avrà ricadute reali solo tra qualche anno, quando le enormi quantità di dati sul connettoma umano saranno tradotte in metriche e indici più chiaramente leggibili per la pratica clinica” – conclude il prof. Bozzali.

“Ma se pensiamo alla cura per la schizofrenia dovremmo aspettare molti più anni” – puntualizza lo psichiatra Valerio Lamberti- “perché essendo una patologia legata alla disconessione cerebrale, non esiste un intervento specifico neurochirurgico o farmacologico per ripristinare il corretto funzionamento degli hub cerebrali di un paziente affetto da schizofrenia. Ma sicuramente i risultati di questa ricerca forniscono un nuovo valore, sia in termini evolutivi che clinici, ai disturbi cognitivi del linguaggio che rappresentano proprio uno dei sintomi “core” di base di questa patologia che si possono riscontrare in tutte le fasi e in molti pazienti. Quindi il ruolo di questo tipo di ricerche” – conclude il Dr Lamberti – “è dare nuovo vigore alla ricerca clinica sulla definizione delle sensazioni anomale che di solito precedono l’insorgenza di sintomi psicotici, cercando di trovare nuovi marcatori utili per la diagnosi precoce. In questo modo potremmo deviare il corso di una vulnerabilità biologica alla schizofrenia intervenendo con uno degli strumenti più efficaci a disposizione al momento: la psicoterapia”.

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