AGI - Individuato un circuito neurale che sembra avere un ruolo nel rifiuto sessuale femminile, identificando un set di cellule cerebrali che svolgono un ruolo cruciale nel determinare se una femmina accetta o rifiuta i tentativi di accoppiamento in base al suo ciclo riproduttivo. Lo rivela uno studio condotto da una squadra di ricerca della Champalimaud Foundation, CF, pubblicate oggi su Neuron. Le femmine di mammiferi, come i roditori, accettano tentativi di accoppiamento solo durante la loro fase fertile e rifiutano attivamente i maschi al di fuori di questo periodo. Mentre le aree cerebrali che controllano la ricettività sessuale sono ben studiate, i meccanismi alla base del rifiuto attivo lo sono meno.
“Il rifiuto sessuale non è solo l’assenza di ricettività, è un comportamento attivo - ha detto Susana Lima, autrice senior e responsabile del Neuroethology Lab presso il CF -. Le femmine mostrano azioni difensive come scappare, dare calci o pugni al maschio. Volevamo capire come il cervello passa da uno stato comportamentale all’altro, drasticamente diverso”. Al centro della ricerca gli scienziati hanno posto l’ipotalamo ventromediale, VMH, una regione cerebrale evolutivamente antica che controlla il comportamento sociale e sessuale in tutte le specie, compresi gli esseri umani.
“Sospettavamo che il VMH potesse ospitare una popolazione separata di cellule dedicate al rifiuto, sulla base di precedenti esperimenti di imaging a bassa risoluzione che mostravano l’attività del VMH sia durante l’accettazione che durante il rifiuto delle avances maschili”, ha affermato Lima. Il gruppo di ricerca si è concentrato sulla VMH anteriore, un’area meno esplorata, in particolare sulle cellule che rispondono all’ormone progesterone, che fluttua durante il ciclo riproduttivo.
“Questi neuroni sono ideali per studiare come il cervello femminile oscilla tra accettazione e rifiuto durante il ciclo - ha notato Nicolas Gutierrez-Castellanos, primo autore dello studio -. Comprendere questo capovolgimento ci dà un’idea di come il cervello integra i segnali provenienti dall’ambiente e dal corpo per modellare il comportamento. È un esempio lampante di come lo stesso stimolo, in questo caso un maschio impaziente, possa suscitare comportamenti completamente opposti, a seconda dello stato interno della femmina”, ha aggiunto Gutierrez-Castellanos.
Attraverso tecniche avanzate come la fotometria a fibre ottiche, che traccia l’attività cerebrale in tempo reale misurando i segnali di calcio, i ricercatori hanno osservato il comportamento di questi neuroni sensibili al progesterone sia nei topi femmina ricettivi che non ricettivi durante le interazioni con i maschi. I risultati sono stati sorprendenti: i neuroni VMH anteriori sono diventati altamente attivi nelle femmine non ricettive, correlandosi con azioni difensive come calci e pugilato, ma erano molto meno attivi nelle femmine ricettive.
“Sembra che i neuroni responsivi al progesterone nella VMH anteriore agiscano come guardiani del rifiuto sessuale - ha evidenziato Basma Husain, prima autrice del lavoro -. Quando una femmina è fuori dalla sua finestra fertile, questi neuroni diventano altamente attivi, inducendo il rifiuto, ma durante la fertilità, la loro attività diminuisce, consentendo l’accoppiamento”. Per indagare come si accendono o spengono questi neuroni a seconda della fertilità, il gruppo di ricerca ha eseguito esperimenti di elettrofisiologia, misurando l’attività dei neuroni responsivi al progesterone in fette di cervello.
“Abbiamo scoperto che nelle femmine non recettive, questi neuroni ricevevano più segnali eccitatori, il che li rendeva più inclini a essere attivati - ha osservato Gutierrez-Castellanos -. Le femmine recettive, ricevevano più segnali inibitori, il che riduceva la probabilità di attivazione. È una dimostrazione di quanto possano essere adattabili e flessibili le connessioni neurali nell’ipotalamo e nel cervello”.
“I livelli di attività e l’equilibrio tra eccitazione e inibizione dei neuroni responsivi al progesterone nel VMH anteriore hanno fortemente suggerito il loro ruolo nel rifiuto sessuale - ha dichiarato Husain -. Per confermarlo, abbiamo utilizzato l’optogenetica per attivare selettivamente questi neuroni con la luce. In effetti stimolarli artificialmente durante la fase fertile ha indotto comportamenti di rifiuto come calci e pugni. È come premere un interruttore: anche se le femmine erano fertili, si comportavano come se non lo fossero”, ha continuato Husain.
Al contrario, silenziando questi neuroni con un farmaco chimico, nelle femmine non ricettive si sono ridotti i comportamenti di rigetto, anche se, ciò non le ha rese completamente ricettive, il che indica che due distinte popolazioni di neuroni, una che controlla il rigetto e l’altra la ricettività, lavorano assieme per produrre il comportamento appropriato in base allo stato interno della femmina. “Questa configurazione fornisce al cervello due ‘manopole’ per adattarsi - ha spiegato Lima -. È un modo più efficiente e robusto per il cervello di bilanciare questi comportamenti, assicurando che l’accoppiamento avvenga quando il concepimento è più probabile, riducendo al minimo i rischi e i costi dell’accoppiamento, come l’esposizione a predatori o malattie”.
“Questo sistema duale probabilmente aggiunge flessibilità alla regolazione del comportamento sessuale da parte del cervello; il sesso non è deterministico - ha aggiunto Husain -. Anche durante la fase recettiva, una femmina potrebbe comunque rifiutare i maschi; quindi, la capacità di attingere a entrambi i set di neuroni potrebbe consentire comportamenti più sfumati e dinamici”. In particolare, questi risultati sono in linea con le recenti ricerche che dimostrano che i neuroni sensibili al progesterone nella VMH posteriore, che guidano la ricettività sessuale, subiscono cambiamenti simili dipendenti dal ciclo, ma nella direzione opposta: sono attivi durante la fase fertile e inattivi al di fuori di essa.
“Il VMH esiste negli esseri umani e probabilmente svolge ruoli simili - ha suggerito Lima -. Studi recenti su modelli di topi hanno dimostrato che il VMH cambia in condizioni patologiche come la sindrome dell’ovaio policistico. Inoltre l’isolamento sociale delle femmine di topo durante lo sviluppo può portare a una ridotta ricettività sessuale, con alterazioni nella stessa area cerebrale, sottolineando la rilevanza clinica del VMH. Stiamo solo iniziando a scalfire la superficie di come il cablaggio interno del cervello orchestra il comportamento sociale. C’è ancora molto da imparare, ma queste scoperte ci avvicinano di un passo alla comprensione di come i meccanismi neurali e gli stati interni guidano interazioni sociali complesse, dal comportamento sessuale all’aggressività e oltre”, ha concluso Lima.