Stress e Memoria

Lo stress è una sindrome di adattamento a degli stressor (sollecitazioni). Può essere fisiologica, ma può avere anche dei risvolti patologici.

Indipendentemente dalla natura dello stressor la reazione organica è la medesima. Sostanze nocive, cambiamenti di temperatura, infezioni da microrganismi, traumi, stimoli cioè esterni o interni, pericolosi o vissuti come tali, producono stress, ovvero l’adattamento dell’organismo al cambiamento della sua omeostasi interna.

Quando le persone o altri animali sono esposti a una situazione stressante, le ghiandole surrenali immettono nel sangue adrenalina, noradrenalina ed ormoni steroidi (cortisolo, ACTH, ecc.). Gli steroidi surrenali aiutano il corpo a mobilitare le sue risorse energetiche per affrontare la situazione di stress e l'amigdala interviene in modo critico per controllare il loro rilascio. Quando l'amigdala avverte un pericolo, invia dei messaggi all'ipotalamo il quale, a sua volta, ne invia alla ghiandola pituitaria, e la somma di tutte queste attività è il rilascio nel sangue di un ormone chiamato ACTH, che affluisce nelle ghiandole surrenali e causa la produzione di ormoni steroidi. Oltre a raggiungere le sue mete nel corpo, l'ormone steroide scorre nel sangue verso il cervello dove si lega ai recettori dell'ippocampo, dell'amigdala, della corteccia prefrontale e di altre regioni. Siccome le secrezioni surrenali e pituitaria sono di regola suscitate da eventi stressanti, sono dette appunto ormoni dello stress. Tali ormoni hanno effetti anche sulla memoria.


L’adrenalina ha un effetto potenziante sulla memoria. Infatti un evento accompagnato da una forte reazione emotiva viene ricordato più facilmente. E questo è dovuto all’azione facilitante dell’adrenalina. Però l’adrenalina se da un lato favorisce la memorizzazione di una nuova informazione importante, dall’altro impedisce l’accesso a elementi già memorizzati. Infatti è responsabili del cosiddetto “blocco mentale”.

Anche gli ormoni steroidi possono avere un effetto facilitante, ma elevati livelli bloccano la memorizzazione di nuove informazioni. Un eccesso di ACTH disturba l’apprendimento. Contenuti nuovi dell’apprendimento vengono acquisiti con maggior difficoltà ad alto livello di ACTH; questo ormone, quindi, è necessario per una conservazione rapida e intensiva, ma un eccesso irrigidisce i contenuti appresi, impedendo così l’acquisizione di nuove informazioni.

Inoltre persistenti quantità elevate di questi ormoni, come si può verificare nello stress cronico, possono determinare danni all’ippocampo che è la principale struttura implicata nella memorizzazione dei ricordi coscienti (memoria esplicita).

Da parecchio tempo si sa che nell'ippocampo i recettori degli steroidi fanno parte di un sistema di controllo che contribuisce a regolare la quantità di ormoni steroidi rilasciata. Quando questi si legano ai recettori dell'ippocampo, dei messaggi partono verso l'ipotalamo per chiedergli di avvertire le ghiandole surrenali e pituitaria di frenare la produzione; in una situazione di stress, l'amigdala continua a ripetere "Aumentare la produzione!" e l'ippocampo "Ridurre la produzione!". Attraverso numerosi passaggi in questo circuito, la concentrazione degli ormoni dello stress nel sangue viene delicatamente aggiustata alle esigenze della situazione.

Se lo stress dura troppo a lungo, l'ippocampo non riesce più a controllare esattamente il rilascio degli ormoni nè a svolgere le sue funzioni di routine. Lo stress interferisce con la capacità di produrre un potenziamento a lungo termine nell'ippocampo, e questo potrebbe spiegare perchè la memoria fa cilecca.

Quindi lo stress prolungato danneggia anche le funzioni della memoria esplicita cosciente.

Bruce McEwen, un famoso biologo dello stress, ha dimostrato che uno stress grave ma temporaneo può far raggrinzire i dendriti dell'ippocampo. I dendriti sono la parte dei neuroni che riceve i messaggi in arrivo, e che svolge in gran parte le prime tappe del potenziamento a lungo termine e della formazione della memoria. McEwen ha dimostrato inoltre che i cambiamenti sono reversibili soltanto se lo stress non perdura. Altrimenti le cellule dell'ippocampo cominciano a degenerare e la perdita di memoria diventa permanente.

L'ippocampo umano è quindi vulnerabile allo stress. Risulta più piccolo nei sopravvissuti a un trauma, nei bambini ripetutamente vittime di violenze o nei reduci della guerra del Vietnam con disturbi da stress post traumatico: essi manifestano un deficit significativo della memoria, senza che ne sia sminuito nè il QI nè le facoltà cognitive. Degli eventi stressanti possono quindi alterare l'ippocampo e le sue funzioni mnemoniche.

Sembra chiaro che gli steroidi surrenali spiegano i cambiamenti fisici dell'ippocampo e i problemi di memoria che ne risultano. Da tempo si sa che le persone affette dalla malattia di Cushing - una malattia che si manifesta con dei tumori delle ghiandole surrenali che provocano un'ipersecrezione di ormoni steroidi - hanno problemi di memoria e studi recenti hanno mostrato che anche nel loro caso l'ippocampo rimpicciolisce.

A volte lo stress aiuta la formazione dei ricordi espliciti, li rafforza, ma può anche distruggere la memoria esplicita. Disponiamo ora di una spiegazione plausibile di questo paradosso: le memoria è probabilmente rafforzata da un lieve stress, grazie agli effetti favorevoli dell'adrenalina, ma uno stress abbastanza intenso e prolungato può innalzare il livello degli steroidi surrenali fino al punto in cui danneggiano l'ippocampo.

La maggior parte delle prove degli effetti negativi dello stress sulla memoria provengono da casi gravi in cui lo stress è proseguito per giorni e giorni. Occorre capire se un'unica esperienza traumatica, come essere aggrediti o violentati, può innalzare il livello degli steroidi abbastanza da agire negativamente sull'ippocampo e da provocare una perdita di memoria riguardo all'incidente. Anche se non abbiamo ancora risposte definitive, ricerche recenti hanno dimostrato che un breve periodo di stress può danneggiare la memoria spaziale dei ratti e interferire con l'induzione del potenziamento a lungo termine nell'ippocampo. Con l'asportazione delle ghiandole surrenali, e quindi senza una produzione di ormoni steroidi, tali effetti non si producono.

Nelle situazioni di stress acuto, come ad esempio un trauma, un incidente stradale, ecc., è possibile quindi avere un ricordo vivido dell’esperienza, grazie all’aumento dell’adrenalina e degli steroidi, però è anche possibile il verificarsi di amnesie.

Si è soliti fare una distinzione tra amnesia retrograda, anterograda e anteretrograda. Nell’amnesia retrograda non c’è ricordo di ciò che si è verificato nel periodo precedente il trauma. Nella forma anterograda si verifica amnesia di ciò che si è verificato nel periodo seguente il trauma. Nell’amnesia anteretrograda non c’è ricordo di ciò che si è verificato prima e dopo il trauma.

Analizziamo il caso di un incidente stradale. Tutte le impressioni del viaggio sono fissate inizialmente nella memoria a breve termine. Queste poi nel corso del viaggio, registrate consapevolmente, passano nella memoria a lungo termine, come una specie di registrazione cinematografica differita di circa venti minuti. Se, al momento dell’incidente, lo spavento o lo choc sono talmente forti da interrompere il passaggio delle informazioni dalla memoria a breve termine a quella a lungo termine, si verifica il blocco della memorizzazione a lungo termine. Si tratta di quelle informazioni ancora non impresse nella memoria che decadono dopo venti minuti insieme alla memoria a breve termine: si ha quindi amnesia retrograda.

Per comprendere il meccanismo di questa forma di amnesia vediamo come si verifica il processo di memorizzazione.

L’immagazzinamento inizia con impulsi elettrici cerebrali: è la memoria immediata o sensoriale che però non si mantiene in nessun caso più di qualche secondo.

Prima del decadimento della memoria immediata, la sua informazione viene assunta nel magazzino della memoria a breve termine, il quale è legato alla formazione di una matrice di RNA, che dura per circa 20 minuti, sciogliendosi poi successivamente. A questo punto quindi l’informazione deve essere già passata alla memoria a lungo termine mediante la formazione di certe proteine. La stessa memoria a lungo termine è collegata quindi al deposito stabile delle proteine formatesi sulla rispettiva matrice di RNA. Il nostro choc da incidente non ha prodotto nient’altro che un’interruzione del processo di memorizzazione dopo il secondo stadio, cioè dopo la formazione di RNA, probabilmente mediante l’inibizione della sintesi proteica, cosicchè la matrice di RNA non ha potuto trasferire l’informazione a nessuna proteina. Allora l’informazione comincia a dissolversi dopo qualche minuto, facendo scomparire irreversibilmente nell’oblio i ricordi degli ultimi venti minuti.

Nel caso di amnesia anterograda, cioè oblio di tutto ciò che si è verificato dopo il trauma, essa è determinata dagli alti livelli di steroidi che si determinano per l’evento traumatico. Come abbiamo visto elevati livelli di questi ormoni bloccano temporaneamente i processi di memorizzazione fino a quando i livelli tornano normali.

Nella forma anteretrograda si verifica la concomitanza di entrambi i processi: cioè blocco del passaggio delle informazioni alla memoria a lungo termine e persistenza di elevati livelli di steroidi che impediscono le registrazione di nuove informazioni.

Abbiamo accennato prima al “blocco mentale”, un altro esempio di stress acuto che crea problemi di memoria.
In una situazione di stress aumentano l’adrenalina e la noradrenalina. La noradrenalina agisce come antagonista biochimico di un’altra importante sostanza trasmettitrice, l’acetilcolina, di cui impedisce il rifornimento. Tutto questo è un blocco causato dal meccanismo dello stress, il quale, deve in ogni caso essere interpretato alla luce dell’istinto di conservazione, considerando che ogni "riflessione" ritarderebbe lo scatto che salva dal nemico. La natura non poteva prevedere che la nostra società moderna collegasse proprio reazioni di stress e di allarme all’apprendimento e al pensiero, cioè a processi in cui non hanno niente a che fare con la sopravvivenza.

In una condizione di stress acuto l’adrenalina e la noradrenalina contribuiscono ad una rapida memorizzazione dell’esperienza. Questo perché è importante mantenere un ricordo preciso di un evento che può essere pericoloso. D’altra parte però bloccano momentaneamente l’accesso alle informazioni già depositate poiché in quegli attimi non è necessario ricordare eventi precedenti ma agire immediatamente poiché pochi attimi potrebbero significare la differenza tra la vita e la morte.

Questo è sempre un meccanismo evolutivo legato alla sopravvivenza. Certo oggi è difficile trovarsi in situazioni realmente pericolose. Però il meccanismo è rimasto poiché ha contribuito alla sopravvivenza della specie.

Tornado al discorso del “blocco mentale” il caso più classico in cui può verificarsi è quello dello studente interrogato in cui lo stress a cui può essere sottoposto (insegnante molto severo, che incute timore) può determinare un momentaneo problema di memoria. In tale situazione non c’è nulla di nuovo da memorizzare che può essere aiutato da elevati livelli di adrenalina e noradrenalina che però bloccano l’accesso alle informazioni già memorizzate. Scatta quindi il meccanismo ancestrale di sopravvivenza.

Quindi anche se lo studente è preparato potrebbe non rispondere poiché in quel momento ha una vera e propria amnesia. I livelli elevati di ormoni dello stress che si determinano in questo contesto causano solo un impedimento ad accedere alla memoria.

Uno stress acuto può quindi provocare un temporaneo blocco della memoria mentre lo stress cronico può causare danni all’ippocampo con persistenti problemi di memoria.

Credo che sono purtroppo molte le situazioni stressanti a cui gli individui sono sottoposti con possibile riduzione delle performances.