Ce se intampla in creier cand suntem foarte stresati

CE SE INTAMPLA IN CREIER CAND SUNTEM FOARTE STRESATI

In perioada anilor 1990-2000, interesele cercetatorilor s-au concentrat foarte intens asupra studierii creierului uman si a proceselor neurofiziologice. Aceasta perioada denumita Decada Creierului a contribuit la sporirea intelegerii modificarilor care au loc la nivel neurofiziologic sub presiunea diferitilor factori.

Studierea creierului a oferit posibilitatea de a observa din ce anume este compusa mintea umana. Printre contributiile aduse la dezvoltarea cunostintelor noastre despre functionarea creierului, s-ar putea enumera:

identificarea mecanismelor celulare si moleculare ale invatarii;

analiza corelatelor neuronale ale perceptiei si atentiei;

recunoasterea rolului avut de experienta senzoriala in dezvoltarea cerebrala;

demonstrarea importantei avute de emotii in luarea deciziilor;

evidentierea implicarii cauzale a hormonilor si neuro-modulatorilor endogeni in tulburarile dispozitiei si in depresie;

identificarea mecanismelor de actiune a drogurilor psihotrope;

intelegerea patologiei specifice bolilor Alzheimer si Parkinson;

Un studiu publicat recent in revista Neuroscientist din 2002 a incercat sa evalueze in ce masura aceste realizari sunt cunoscute si intelese de publicul larg (Norcross, 2002). Desi s-a constatat ca printre oameni exista cateva conceptii eronate despre functionarea creierului, totusi s-a evidentiat faptul ca studiul creierului ofera anumite cunostinte despre natura umana ce pot fi utilizate in optimizarea calitatii vietii.

1. MODIFICARI NEUROFIZIOLOGICE IN CREIER

In urma studiilor realizate in Decada Creierului, s-a ajuns la concluzia ca stresul posttraumatic reprezinta o tulburare complexa care implica multe sisteme psihofiziologice. Deoarece reactiile organismului la stres implica mai ales interactiunea diferitelor sisteme biologice, vom exemplifica pe rand reactiile acestora.

Amigdala si cortexul prefrontal

Amigdala reprezinta o portiune a sistemului limbic al creierului care este implicata in exprimarea emotiilor. Adica initial stimulii externi sunt perceputi prin intermediul organelor de simt, iar informatiile pe care le vedem, auzim etc sunt trimise prin intermediul conexiunilor neuronale la amigdala. Amigdala integreaza aceste infomatii senzoriale, ataseaza anumite valente emotionale si trimite aceste informatii la celelalte sisteme implicate in reactia la stres.

Prin urmare, amigdala are rolul de centru de triere a informatiilor senzoriale, iar daca apreciaza ca acestea sunt amenintatoare, determina aparitia multor reactii fiziologice.

Amigdala are conexiuni cu multe formatiuni, printre care:

Locus ceruleus care raspunde de secretia noradrenalinica,

Nucleul paraventricular al hipotalamusului,

Nervul vag care determina cresterea batailor inimii si a presiunii sangelui,

Plexul parabranchial care duce la cresterea ratei respiratorii.

Materia cenusie a creierului, care este implicata in conditionarea fricii.

Amigdala este relationata si cu cortexul prefrontal, care pe de o parte este implicat in memoria de lucru, motivatie, planificarea comportamentul si in diminuarea reactiilor de frica, iar pe de alta parte raspunde de eliberarea unor neurotransmitatori, precum dopamina, noradrenalina, serotonina, care joaca un rol extrem de important in activitatea neuronala.

S-a constatat ca stresul posttraumatic este in parte rezultatul unei sesibilitati crecute a amigdalei. Suprastimularea tuturor sistemelor conectate cu amigdala ar putea explica multe dintre simptomele aparute in stres.

Deoarece amigdala este direct responsabila de asocierea semnificatiei emotionale a informatiilor primite, cat si cu codarea, stocarea si reamintirea memoriei emotionale atunci suprareactivitatea acesteia ar putea explica prezenta si recurenta imaginilor traumatice precum si frica excesiva asociata cu amintirile acestea traumatice (Eichenbaum, Cohen, 2001).  

S-a dovedit ca la cei care sufera de stres postraumatic legat de razboi se constata o activare mai mare a amigdalei in ceea ce priveste raspunsul atat fata de stimuli specifici situatiilor de lupta cat si fata de stimuli nonspecifici (Liberzon, et al., 1999, Rauch et al., 2000). De asemenea este semnificativ faptul ca cei cu stres posttraumatic se descurca mai prost decat ceilalti la testele de memorie explicita in care se utilizeaza cuvinte in legatura cu evenimentul traumatic (Bremner et al., 1993).

Spre deosebire de suprareactivitatea amigdalei s-a constatat o subreactivitate a cortexului prefrontal. Dovada consta in faptul ca prezentarea unor cuvinte sau scenarii traumatice determina o scadere semnificativa a fluxului de sange si a activitatii neuronilor din zona cortexului prefrontal (Shin et al., 1999).

In concluzie, cand suntem stresati se constata:

o supra-activare a amigdalei, adica a ariei cerebrale responsabila cu atasarea semnificatiei emotionale la stimulii senzoriali si cu codarea memorie emotionale,

o sub-activare a cortexului prefrontal, adica a ariei cerebrale implicata in stingerea raspunsului invatat de frica.

Dopamina

Dopamina este un neurotransmitator responsabil cu cateva functii ale sistemului nervos central, printre care:

cautarea placerii si comportamentele de recompensa;

hipervigilenta si ideatia paranoida;

adictia la nicotina, alcool si cocaina;

tulburarile de miscare, precum Parkinson.

Dopamina influenteaza functionarea creierului, in principal prin modularea actiunii altor neurotransmitatori.

S-a constatat ca in stresul postraumatic exista o cantitate excesiva de dopamina, care actioneaza asupra cortexului prefrontal. Astfel concentratia crescuta de dopamina duce la o subfunctionare a ariei cerebrale respective, iar aceasta scadere a activitatii cortexului prefrontal determina imposibilitatea reducerii raspunsului conditionat de frica. 

Deci, excesul de dopamina contribuie la sentimentul persistent de frica generalizata caracteristic stresului posttraumatic. La multi pacienti cu stres posttraumatic s-a constat hipervigilenta si tendinte paranoice, acestea fiind caracteristice hipersecretiei de dopamina.

Acest fapt a fost dovedit si experimental, in sensul ca s-a descoperit o crestere semnificativa a dopaminei in urina copiilor abuzati, iar severitatea simptomelor de stres ale acestora a corelat semnificativ cu cantitatea de dopamina (DeBellis, et al., 1994).

Epinefrina

Sistemul norepinefrinic/epinefrinic este cel mai cunoscut sistem implicat in raspunsul la stres.

Stresul creste sensibilitatea unei arii cerebrale numite locus ceruleus, care este responsabila cu producerea si stocarea norepinefrinei.

Stresul activeaza de asemenea sistemul nervos simpatic, care controleaza asa numitul raspuns "lupta sau fugi", in timpul caruia exista o stare crescuta de anxietate si vigilenta fata de un posibil pericol iminent. Activarea sistemul nervos simpatic produce doua tipuri de modificari fiziologice:

Se produce o crestere a presiunii sangelui, a ritmului batailor inimii, a vitezei de metabolizare si a celei de coagulare a sangelui, toate acestea fiind utile in cazul in care suntem atacati, de exemplu de un animal.

Se produce o retragere a sangelui de la piele si o orientare a cestuia spre inima, creier si muschi, acestea fiind utile atunci cand trebuie sa fugim de atacator.

Au fost aduse dovezi ale faptului ca sistemul epinefrinic prezinta o functionare dezadaptativa in cazul persoanelor cu stres posttraumatic.

S-a descoperit ca se produce o accelerare a batailor inimii si o crestere a presiunii sangelui la cei care sunt confruntati cu amintiri traumatice spre deosebire de grupul de control alcatuit din persoane care nu sufera se stres posttraumatic. De asemenea unele studii au aratat ca norepinefrina si epinefrina au concentratii crescute in urina copiilor depresivi si a celor afectati de un eveniment traumatic (DeBellis, et al., 1999).

Axa hipotalamico-pituitara-adrenala

Asa cum s-a precizat mai inainte, amigdala este conectata cu nucleul paraventricular al hipotalamusului, iar acesta raspunde de eliberarea hormonului numit corticotropina.

Eliberarea corticotropinei determina cortexul adrenal sa secrete cortizol, care creste viteza de sintetizare a glucozei, necesare pentru functionare optima a creierului si scade accesibilitatea acesteia fata de muschi (Bentley, 1985). In situatii normale se produce o echilibrare reciproca a acestor substante, mentinandu-se homeostazia organismului. In situatii de stres, se produce o hipersecretie a hipotalamusului si a pituitarei, ceea ce duce la un nivel foarte crescut de cortizol.

Datele experimentale nu sunt foarte clare in acest caz, la persoanele care sufera de stres posttraumatic cronic, precum veteranii de razboi si supravietuitorii holocaustului, descoperindu-se un nivel crescut de corticotropina si un nivel scazut de cortizol, ceea ce sugereaza o intrerupere a relatiei dintre cele trei formatiuni (Yehuda, et al, 1991). Pe de alta parte, la alti adulti care sufereau de stres posttraumatic s-a descoperit un nivel crescut de cortizol (Lemieux, 1995). Explicatia a fost pusa pe seama metodelor de masurare a cortizolului care nu au tinut cont de prezenta estrogenului care poate afecta nivelul de cortizol (Brandy, 2001). 

Prin urmare este posibil sa existe diferite anomalii ale axei HPA, acestea depinzand de timpul scurs de la evenimentul traumatic precum si de numarul de traume suferite.

Hipocampul si corpul calos

Hipocampul este o parte a sistemului limbic care este implicata in memorie si in procesarea informatiilor emotionale. Hipocampul este insa implicat mai mult in memorarea ce tine de obiecte decat in cea care tine de emotii, in timp ce amigdala este mult mai implicata in memorarea emotionala (Eichenbaum, Cohen, 2001).

Corpul calos raspunde de comunicarea informatiilor intre cele doua emisfere cerebrale si este important in integrarea perceptiilor, procesarea cognitiva si raspunsurile date.

In exces, cortizolul este toxic pentru multe arii cerebrale inclusiv pentru hipocamp. Nivelul crescut de cortizol poate duce la accelerarea mortii neuronilor sau la amanarea dezvoltarii acestora.

S-a dovedit experimental ca adultii cu stres posttraumatic sau copiii abuzati sexual au un volum mai mic al hipocampului in comparatie cu adultii sau copii normali (Bremner, 1995, 1997).

Se presupune ca nivelul de cortizol al acestora, chiar daca a fost mai scazut la momentul evaluarii lor, intr-una din fazele preliminare ale stresului a ajuns la un nivel mare ceea ce a produs afectarea hipocampului.

In acelasi timp trebuie precizat ca stresul posttraumatic se asociaza cu un risc crescut fata de consumul de droguri si abuzul de alcool. Deoarece alcoolul este foarte toxic pentru hipocamp, cat si pentru alte arii cerebrale, este posibil ca intr-o anumita proportie scaderea volumului hipocampului sa se datoreze consumului de alcool si nu  nivelului crescut de cortizol.

O alta ipoteza este aceea ca persoanele cu un hipocamp mai mic sa fie predispuse spre dezvoltarea tulburarilor de stres.  

Intr-un alt studiu s-a descoperit ca la copiii traumatizati corpul calos este semnificativ mai mic decat la ceilalti copii. Extrem de ingrijoratoar este faptul ca marimea corpului calos precum si nivelul inteligentei copiilor coreleaza negativ cu durata tratamentului abuziv, in sensul ca, cu cat trauma a fost mai lunga, cu atat mai mic este corpul calos si inteligenta (DeBellis, Keshavan, 1999).

In acelasi timp s-a dovedit ca cei cu dimensiunea mica a corpului calos obtin rezultate mari la un chestionar referitor la simptomele disociative. Descoperirile acestea sprijina ideea ca simptomele disociative, care pot fi observate la cei care sufera de stres posttraumatic, se datoreaza disfunctionalitatilor sau defectiunilor produse la corpul calos.  

Serotonina

Serotonina reprezinta alt neurotransmitator implicat in raspunsul normal la stres, desi mecanismul sau de actiune este inca neclar.

Serotonina este independenta de sistemul epinefrinic, desi ambele moduleaza simptomele de anxietate, depresie si agresivitate. Se pare insa ca doar serotonina este implicata in simptomele obsesiv-compulsive.

Suplimentar exista unele dovezi care sugereaza ca serotonina este implicata in neurogeneza, adica in dezvoltarea noilor celule ale creierului si in secretia factorului neurotropic care imbunatateste functionarea dendritei neuronilor (Charney, 2001; Nester, Duman, 2001).

Nivelul scazut de serotonina este asociat cu multe simptome ale stresului, precum simptomele obsesiv-compulsive, agresivitatea si depresia, ideatia suicidara. S-a sugerat ca serotonina joaca un rol important in aparitia depresiei la persoanele care sufera de stres posttraumatic.

S-a dovedit experimental ca la adultii care sufera de pe urma stresului de lupta, serotonina are o functionare scazuta (Spivak, 1999), iar utilizarea substantelor care blocheaza actiunea serotoninei a determinat inrautatirea simptomelor stresului (Southwick, 1997).

Avand in vedere ca serotonina influenteaza cresterea neuronilor, iar stresul determina retardarea creierului, rezulta ca medicamentele bazate pe serotonina pot fi extrem de utile in tratarea pacientilor care sufera de stres posttraumatic (Cohen, et al., 2001).

Endorfina

Stresul stimuleaza eliberarea endorfinei din receptorii situati in substanta neagra si sectiunea mesolimbica a materiei cenusii centrale a creierului.

Endorfina produce analgezie la durere, adica nu mai simtim durerea si, in acelasi timp, inhiba eliberarea norepinefrinei din locul ceruleus, contribuind astfel la stabilirea homeostaziei organismului.

Veteranii cu stres posttraumatic legat de razboi au avut o sensibilitatea scazuta la durere in timpul expunerii la unele amintiri traumatice (Pitman, et al., 1990), iar nivelul endorfinei din creierul acestora este mai mare decat la persoanele obisnuite (Baker, et al., 1997).

S-a sugerat ca acest nivel crescut de endorfina poate cauza sau contribuie la simptomele de amortire sau impietrire psihica, asociate cu stresul. De asemenea comportamentele auto-distructive ar putea fi legate de disfunctionarea endorfinei, in sensul ca nivelul crescut de endorfina poate conduce la un grad inconfortabil de amortire, iar drept urmare persoanele respective incearca sa evite acest sentiment generandu-si durere prin autoranire (Herman, et al., 1989). 

2. IMPLICATII PRACTICE

Cunostintele actuale despre neurofiziologia stresului au implicatii importante in ceea ce priveste managementul stresului.

Efectele stresului

In primul rand toate aceste date reprezinta o evidenta a faptului ca stresul si traumatismele au un efect toxic pentru dezvoltarea normala a creierului.

Nu exista alte dovezi mai puternice pentru a arata nocivitatea stresului, prin urmare trebuie accentuata importanta critica a prevenirii, a identificarii timpurii si a interventiei eficiente pentru reducerea efectelor. Asemenea interventii psihologice pot preveni, minimaliza sau chiar anula efectele daunatoare asupra dezvoltarii creierului.   

Tratamentul psihofarmacologic

In al doilea rand studiile realizate arata faptul ca unele medicamente pot fi extrem de utile in tratarea stresului.

De exemplu, medicamentele neuroleptice, care blocheaza
activitatea dopaminei, sunt indicate la pacientii care prezinta hipevigilenta, simptome paranoide sau sunt extrem de agitati (Friedman, et al., 2000).

De asemenea, medicamentele care impiedica transmiterea epinefrinei ajuta la disparitia simptomelor. Cele care blocheaza receptorii alfa ai epinefrinei duc la scaderea ritmului batatilor inimii, la diminuarea anxietatii si impulsivitatii (Harmon, Riggs, 1996), precum si la imbunatatirea somnului si la consolidarea integritatii neurale. Cele care blocheaza receptorii beta ai epinefrinei, duc la o scadere a fenomenelor de reexperimentare a evenimentelor traumatice.

Acelasi efect pozitiv il au si medicamentele care sporesc accesul serotoninei in creier. 

Cu toate acestea, medicamentele trebuie folosite doar la indicatia medicului si cu mari precautii, deoarece pot genera efecte adverse.

Tratamentul psihoterapeutic

In al treilea rand, pornindu-se de la constatarile ca evenimentele externe (adica ceea ce vedem, auzim, simtim) au impact negativ atat de mare asupra substratului biologic, se poate usor postula ca evenimentele externe pot avea si un efect pozitiv la fel de mare. Astfel apare posibilitatea ca psihoterapia, adica tratamentul fara medicamente, sa aibe efecte pozitive semnificative asupra persoanei, ajungand pana la anularea modificarilor neurofiziologice si restabilirea homeostaziei organismului.

Studiile realizate au confirmat aceasta ipoteza, in sensul ca terapia cognitiv-comportamentala s-a dovedit a fi eficienta in cazul pacientilor cu tulburari datorate stresului. Utilizarea acestei terapii, centrate pe trauma, include doua componente: una referitoare la tehnica restructurarii cognitive si una referitoare la tehnica expunerii. Prin prima tehnica, persoana este invatata sa examineze si gaseasca alte semnificatii ale traumei si ale diferitelor evenimente, in timp ce cea de-a doua tehnica duce la deconditionarea reactiilor de frica. Astfel este posibil ca prin psihoterapia cognitiv-comportamentala sa se corecteze valenta emotionala exagerata pe care amigdala o asociaza amintirilor si in acelasi timp sa se inverseze raspunsul conditionat de frica, care in situatii normale s-ar atenua de la sine, printr-o functionare normala a cortexului prefrontal (Cohen, Berliner, Mannarino, 2000).

In acelasi timp s-a dovedit ca tehnicile de relaxare, inclusiv utilizarea imageriei sau concentrarea pe respiratia profunda, au un efect important asupra unor simptome determinate de concentratia crescuta de adrenalina, ele determinand o scadere a presiunii sangelui si a ritmului inimii (Benson, Klipper, 2000).

De asemenea, tehnicile de meditatie pot influenta multe simptome ale stresului, schimbarile respective fiind intermediate de sistemul imunitar. Domeniul psihoneuroimunologiei se ocupa cu explicarea si dovedirea existentei acestor interactiuni, aratand ca interventiile psihologice pot scadea impactul negativ al stresului asupra functionarii neurofiziologice.

BIBLIOGRAFIE

Baker, D.G., West, S.A., Orth, D.N., Hill, K.K., Nicholson, W.E., Ekhator, N.N., et al. (1997). Cerebrospina fluid and plasma beta endorphin in combat veterans with post-traumatic stress disorder. Psychoneuroendocrinology, Journal of Psychiatry

Benson, H., Klipper, M. Z. (2000). The relaxation response. Ca bridge, MA: Harvard University Press.

Bentley, P.J. (1985). Endocrine pharmacology. New York: Cambridge University Press.

Brady, K. (2001). Gender differences in PTSD. Paper presented at the 154th annual meeting of the American Psychiatric Association, New Orleans, LA.

Bremner, J.D., Scott, T.M., Delaney, R.., Southwick, S. M., Mason, J.W., Johnson, D.R., et al . (1993). Deficits in short-term memory in posttraumatic stress disorder.  American Journal of Psychiatry

Bremner, J.D., Randa , P., Scott, T.M., Bronen, R.A. (1995). MRI-based measurement of hippocappal volume in patients with combat-related posttraumatic stress disorder American Journal of Psychiatry,

Bremner, J.D., Randa , P., Vermetten, E., Staib, L., Bronen, R.A., Mazure, C., et al. (1997). Magnetic resonance imaging-based measurement of hippocampal volume in post-traumatic stress disorder related to childhood physical and sexual abuse - a preliminary report. Biological Psychiatry,

Cohen, J.A., Berliner, L., Mannarino, A.P. (2000). Treatment of traumatized children: A review and synthesis. Journal of Trauma, Violence & Abuse,

Cohen, J.A., Mannarino, A.P., Roga , S.S. (2001). Treatment practices for childhood PTSD. Child Abuse and Neglect,

Charney, D.S. (2001). The neurobiology of mood disorders. Program and abstracts of 154th annual meeting of the American Psychiatric Association, New Orleans, LA, Industry Sy posiu  5B.

DeBellis, M. D., Lefter, L., Trickett, P.K., Putnam, F.W. (1994). Urinary catecholaine excretion in sexualy abused girls. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry,

DeBellis, M.D., Keshavan, M.S., Clark, D.B., Casey, B.J., Giedd, J.N., Boring, A.M., et al. (1999). Developmental traumatology part II: Brain development. Biological Psychiatry,

Eichenbaum, H., Cohen, N.J. (2001). From conditioning to conscious recollection: Memory systems of the brain. Oxford, UK: Oxford University Press.

Friedman, M.J., Davidson, J.R.T., Mellan, T.A., Southwick, S.M. (2000). Pharmacotherapy. In E.B. Foa, T.M. Keane, M.J. Friedman (Eds.), Effective treatment for PTSD (pp. 84-105). New York: Guilford.

Harmon, R.J., Riggs, P.D. (1996). Clinica perspectives: Clonidine for posttraumatic stress disorder in preschool children. Journal of the American Academy of Child and Adolescent Psychiatry,

Herculano-Houzel, S. (2002). Do you know your brain? A survey on public neuroscience literacy at the closing of the Decade of the Brain, The Neuroscientist, 8(2), 98-110.

Herman, B.H., Hammock, M.K., Egan, J., Arthur-Smith, A., Chatoor, I.,  Werner, A. (1989). Role of opioid peptides in self-injurious behavior: Dissociation from autonomic nervous system functioning Developmental Pharmaco-logic Therapeutics (1), 81-89. Archives of General Psychiatry,

Lemieux, A.M.,  Coe, C.L. (1995). Abuse-related posttraumatic stress disorder: Evidence for chronic neuroendocrine activation in women. Psychosomatic Medicine,

Liberzon, I., Taylor, S.F., Amdur, R., Jung, T.D., Chamberlain, K.R., Minoshima, S., et al. (1999). Brain activation in PTSD in response to trauma-related stimuli. Biological Psychiatry,

Nester, E.J., Duman, R.S. (2001). Healing the depressed brain: Piqual transduction and neural plasticity. Program and abstracts of the 154th annual meeting of the American Psychiatric Association, New Orleans, LA, Industry Symposium  5D.

Pitman, P.K., van der Kolk, B.A., Orr, S.P., Greenberg, M.S. (1990). Naloxone-reversible analgesic response to combat-related stimuli in posttraumatic stress disorder. Archives of General Psychiatry,

Rauch, S.L., Whalen, P.J., Shin, L.M., McInerney, S.C., Macklin, M. L., Lasko, N.B., et al . (2000). Exaggerated amygdala response to masked facial stimuli in posttraumatic stress disorder: A functiona MRI study. Biological Psychiatry,

Shin, L.M., McNally, R.J., Kosslyn, S.M., Thompson, W.L., Rauch, S.L., Alpert, N.M., et al. (1999). Regiona cerebral blood flow during script-imagery in childhood sexual abuse-related PTSD: APET investigation. American Journal of Psychiatry,

Southwick, S.M., Krysta , J.H., Brenner, J.D., Morgan, C.A., Nicolaou, A.L., Nagy, L.M., et al. (1997). Noradrenergic and serotonergic function in PTSD. Archives of General Psychiatry,

Spivak, B., Vered, Y., Graff, E., Blum, I., Mester, R., Weizman, A. (1999). Low platelet-poor plasma concentrations of serotonin in patients with combat-related posttraumatic stress disorder. Biological Psychiatry,

26. Yehuda, R., Giller, E.L., Southwick, S.M., Lowy, M.T., Mason, J.W. (1991). HPA dysfunction in PTSD. Biological Psychiatry, 30, 1031-1048.