I ricercatori immaginano di attingere alle reazioni del tuo corpo al freddo estremo per trarne benefici psicologici. Ratushniak / Shutterstock.com

Ci sono persone che mostrano un'incredibile resistenza a temperature estreme. Pensa ai monaci buddisti che possono tranquillamente sopportare di essere avvolti in asciugamani congelati o il cosiddetto "Iceman" Wim Hof, che può rimanere immerso in acqua ghiacciata per lunghi periodi di tempo senza problemi.

Queste persone tendono ad essere viste come superumane o speciali in qualche modo. Se lo sono veramente, allora le loro imprese sono semplicemente atti di vaudevilliani irrilevanti ma irrilevanti. Che cosa succede se non sono eccentrici, però, ma hanno addestrato i loro cervelli e corpi con tecniche di auto-modifica che danno loro resistenza al freddo? Qualcuno potrebbe fare lo stesso?

Come due neuroscienziati che hanno studiato come il cervello umano risponde all'esposizione al freddo, siamo incuriositi da ciò che accade nel cervello durante tale resistenza. La nostra ricerca, e quella di altri, sta iniziando a suggerire che questo tipo di "superpoteri" può effettivamente derivare da tecniche sistematiche che modificano il cervello o il corpo. Queste modifiche possono essere rilevanti per la salute comportamentale e mentale e potenzialmente possono essere sfruttate da chiunque.

La spinta del corpo per l'equilibrio

Tecniche di modifica comportamentale come lo yoga e la consapevolezza cercare di modulare l'equilibrio fisiologico - ciò che gli scienziati chiamano l’omeostasi. L'omeostasi è un'esigenza di sopravvivenza di base e cruciale per l'integrità fisica di un organismo.

Per esempio, quando qualcuno è esposto al freddo, alcuni centri cerebrali avviano cambiamenti nel modo in cui il corpo risponde. Questi includono la riduzione del flusso sanguigno alle estremità e l'attivazione di gruppi muscolari a strati profondi per produrre calore. Questi cambiamenti lasciano che il corpo trattiene più del suo calore e si verificano automaticamente senza controllo cosciente.

L'omeostasi viene mantenuta quando gli organi periferici ("il corpo") raccolgono dati sensoriali e li inoltrano al centro di elaborazione ("il cervello"), che organizza e dà la priorità a questi dati, generando piani d'azione. Queste direttive vengono quindi trasmesse al corpo, che le esegue.

È l'equilibrio tra meccanismi fisiologici bottom-up e meccanismi psicologici top-down che media l'omeostasi e guida le azioni. La nostra idea è che questo equilibrio tra fisiologia e psicologia possa essere "hackerato" allenando il cervello ad affrontare l'esposizione al freddo. Questo è un trucco molto interessante - e crediamo che i cambiamenti del cervello che avvengono si estendano oltre la semplice tolleranza al freddo.

Sistemi cerebrali per rispondere al freddo

I sistemi cerebrali per il mantenimento dell'omeostasi formano una gerarchia complessa. Le regioni anatomiche nel tronco cerebrale primitivo (mesencefalo, ponte) e l'ipotalamo formano una rete omeostatica. Questa rete crea una rappresentazione dello stato fisiologico corrente del corpo.

Sulla base di ciò che questa rappresentazione descrive in questo momento sulle condizioni del corpo, i processi regolatori innescano cambiamenti fisiologici nella periferia attraverso il sistema nervoso. La rappresentazione genera anche risposte emotive di base ai cambiamenti fisiologici - "il freddo è sgradevole" - che innesca le azioni - "Devo entrare in casa".

Il mesencefalo, di colore rosso in questa illustrazione, è nascosto all'interno del cervello umano. Database di scienze della vita (LSDB) / Wikimedia, CC BY-SA

Negli esseri umani, un'area nel retro del mesencefalo chiamata grigio periaqueductal è il centro di controllo che invia messaggi sul dolore e il freddo al corpo. Quest'area rilascia oppioidi e cannabinoidi, sostanze chimiche del cervello associate anche a stati d'animo e ansia. Il grigio periacqueduttale invia questi segnali chimici sia al corpo, attraverso la via discendente che sopprime l'esperienza del dolore e del freddo, sia attraverso altri neurotrasmettitori al cervello.

Le reti primitive di ordine inferiore, come quelle associate al tronco cerebrale, si sono evolute prima delle regioni del cervello di ordine superiore, come quelle nella sua corteccia. E le reti di ordine inferiore esercitano un'influenza maggiore sulle reti di ordine superiore. Ecco un chiaro esempio: essere severamente freddo interferire con il pensiero razionale, una condizione in ipotermia è catastrofico. Ma non si può semplicemente immaginare una spiaggia assolata per lavare via la spiacevole sensazione associata al freddo. In questo caso, il sistema "fisiologico" supera il sistema "psicologico".

La sezione asimmetria degli effetti causali nelle reti cerebrali è stato dato per scontato. Ma le strategie che mirano a meccanismi fisiologici innati potrebbero indurre un controllo psicologico top-down? La ricerca emergente suggerisce che le tecniche che combinano fattori di stress fisiologici con la meditazione focalizzata possono "spezzare" questa asimmetria, permettendo al sistema psicologico di modulare il fisiologico. Questo è ciò che abbiamo osservato negli ultimi tempi studi che abbiamo eseguito su "Iceman" Wim Hof.

Otto Muzik prepara Wim Hof ​​per lo scanner fMRI per vedere come il suo cervello risponde all'esposizione al freddo. Wayne State University, CC BY-ND

Le tecniche di auto-modificazione di Hof includono la respirazione controllata (iperventilazione e ritenzione del respiro) e la meditazione. Nel nostro studio, ha eseguito queste tecniche prima che ripetutamente lo esponessimo al freddo pompando acqua gelata 39 in gradi Fahrenheit attraverso una muta intera che indossava.

La ritenzione del respiro e il freddo formano due fattori di stress fisiologico, mentre la meditazione è una forma di controllo psicologico. Quando i soggetti normali sono esposti al freddo, cambiamenti di temperatura corporea, attivazione di unità omeostatiche. Ma la temperatura della pelle di Hof è rimasta invariata, non influenzata dall'esposizione al freddo. Inoltre, a differenza dei soggetti di controllo, ha attivato con forza la regione grigia periaqueductal del suo cervello, un'area importante per la regolazione del dolore. La sua tecnica autodidatta sembra cambiare la capacità del suo cervello di affrontare il raffreddore modulando i percorsi del dolore.

Estendere i benefici

Cosa potrebbe spiegare le nostre scoperte con "Iceman"?

L'esposizione a freddo sembra scatenare una risposta di alleviamento del dolore indotta dallo stress nella rete cerebrale omeostatica, già innescata dalla ritenzione del respiro. L'attivazione del grigio periacqueduttale suggerisce una diminuzione della percezione del dolore e quindi dell'ansia. Questi cambiamenti sostenuti nella rete del cervello omeostatico di Hof aumentano la sua tolleranza al freddo. Gli effetti sono intensificati da una meditazione focalizzata che genera l'aspettativa di risultati positivi.

Ecco la parte cruciale: è probabile che questa aspettativa estenda gli effetti del sollievo dal dolore indotto dallo stress oltre l'esposizione al freddo immediato. Se tale aspettativa - "Ho affrontato il freddo e mi sento rinvigorita" - è soddisfatta, ciò porterà al rilascio di altri oppioidi o cannabinoidi dal grigio periacqueduttale. Questa liberazione può influire sui livelli dei neurotrasmettitori come la serotonina e la dopamina, migliorando ulteriormente la sensazione di benessere generale. Questo ciclo di feedback positivo è implicato nel ben noto "effetto placebo".

Più in generale, tecniche come quelle utilizzate da Hof sembrano esercitare effetti positivi sulla risposta immunitaria innata del corpo anche. Ci aspettiamo che abbiano anche effetti positivi su umore e ansia a causa del rilascio di oppioidi e cannabinoidi. Sebbene questi effetti non siano stati ancora ben studiati, evocando una reazione di analgesia indotta dallo stress, pensiamo che i professionisti possano affermare il "controllo" sui componenti chiave dei sistemi cerebrali relativi all'umore e all'ansia.

Attualmente, milioni di persone utilizzare farmaci per aiutare con sentimenti di depressione e ansia. Molti di questi farmaci portano effetti collaterali indesiderati. Tecniche di modificazione comportamentale che addestrano gli utenti in modi per influenzare il sistema omeostatico del loro cervello potrebbero un giorno fornire ad alcuni pazienti alternative alternative. Gli sforzi per comprendere i legami tra la fisiologia del cervello e la sua psicologia possono davvero mantenere la promessa di una vita più felice.

Riguardo agli Autori

Vaibhav Diwadkar, professore di psichiatria, Wayne State University e Otto Muzik, Professore di Pediatria e Radiologia, Wayne State University

Questo articolo è ripubblicato da The Conversation sotto una licenza Creative Commons. Leggi il articolo originale.

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