Modello di integrazione neuroviscerale
150 anni fa, Claude Bernard ipotizzò la connessione tra cuore e cervello. Il fisiologo francese individuò nella corteccia cerebrale prefrontale una funzione regolatrice sull’attività dei circuiti subcorticali correlati alla risposta motivata. Molti anni più tardi, nel 2000, Thayer e Lane chiamarono questa connessione modello di integrazione neuroviscerale.
Questo modello descrive la rete di strutture neurali che controlla le funzioni fisiologiche, cognitive ed emotive, chiamata Central Autonomic Network (CAN). Questa rete, quindi, fa parte di un sistema di regolazione interno. Attraverso tale sistema, il cervello può controllare le risposte visceromotorie, neuroendocrine e comportamentali necessarie al comportamento di tipo adattivo.
La rete autonomica centrale innerva il cuore attraverso il sistema simpatico e parasimpatico. Questa interazione è considerata l’origine della variabilità della frequenza cardiaca (VFC).
“Quando il cuore è stimolato, reagisce sul cervello; e lo stato del cervello reagisce a sua volta sul cuore attraverso il nervo pneumogastrico (vago). In modo che, sotto l’influenza di una eccitazione qualunque, si producono molteplici azioni e reazioni reciproche fra i due organi più importanti del corpo.”
-Darwin-
Il modello di integrazione neuroviscerale e la variabilità della frequenza cardiaca
La VFC è il risultato delle interazioni tra il sistema nervoso autonomo (SNA) e il meccanismo intrinseco di funzionamento del cuore. L’attività del SNA si basa sull’equilibrio tra sistema nervoso simpatico (SNS) e sistema nervoso parasimpatico.
L’attivazione del SNS provoca un aumento della frequenza cardiaca mediante impulsi lenti e a bassa frequenza. È anche responsabile delle variazioni della frequenza cardiaca sotto lo stimolo dello stress fisico e mentale. Il sistema nervoso parasimpatico, invece, abbassa la frequenza cardiaca mediante impulsi elettrici vagali ad alta frequenza.
“Persino quando la frequenza cardiaca (FC) è relativamente stabile, l’intervallo tra due battiti può differire in modo sostanziale. La variazione dell’intervallo tra i battiti è definita come variabilità della frequenza cardiaca (VFC).”
-Achten e Jeukendrup-
In questo modo, i meccanismi intrinseci al cuore e l’attività congiunta dei nervi simpatici e parasimpatici (vago) agiscono sul nodo senoatriale.
La VFC è quindi definita come la variazione nella frequenza dei battiti cardiaci in un intervallo di tempo definito. Il metodo più comune per misurarla è l’elettrocardiogramma.
Studi recenti su questo modello suggeriscono l’esistenza di una relazione tra VFC (mediata dal sistema nervoso parasimpatico) e la frequenza cardiaca legata all’attenzione e alle emozioni.
“Tutti questi processi di regolazione cognitiva, affettiva e fisiologica possono essere correlati tra loro nella produzione di un comportamento finalizzato all’obiettivo.”
-Thayer e Lane, 2000-
È così che i ricercatori hanno recentemente stabilito la connessione tra cervello e cuore. Studi diversi hanno dimostrato una riduzione della VFC in alcune patologie caratterizzate da regolazione emotiva inadeguata.
Regolazione fisiologica secondo il modello di integrazione neuroviscerale
Il modello di integrazione neuroviscerale propone un’associazione tra la regolazione di alcuni sistemi mediante il tono vagale e la VFC. In questo modo, alcuni fattori di rischio per le malattie cardiovascolari o per l’infarto sarebbero correlati a una ridotta funzionalità del nervo vago.
Fattori di rischio fisici
- Ipertensione
- Diabete
- Colesterolo alto
Fattori di rischio collegati allo stile di vita
- Fumo
- Sedentarietà
- Sovrappeso
Fattori di rischio non modificabili
- Età
- Storia clinica di malattie cardiovascolari
Altri fattori di rischio
- Infiammazione
- Fattori psicosociali
Regolazione emotiva
Secondo il modello di integrazione neuroviscerale, la VFC è anche collegata alla regolazione emotiva. Le emozioni riflettono il livello di adattamento di ognuno di noi ai cambiamenti significativi che si producono nel nostro ambiente.
Di recente si è scoperto, per esempio, che individui con livelli di VFC più alti a riposo producono risposte emotive più adeguate al contesto grazie a una serie di risposte riflesse modulate dall’emozione.
Oltre a ciò, l’aumento della VFC associato alla regolazione emotiva si accompagna a cambiamenti concomitanti dell’afflusso di sangue al cervello in aree identificate come importanti per la regolazione emotiva e i processi inibitori.
Regolazione cognitiva
Infine si è ha cercato di determinare la relazione tra VFC e regolazione cognitiva. Gran parte delle attività che eseguiamo normalmente, di fatto, sono collegate ai processi cognitivi. Tra questi ricordiamo:
- Memoria di lavoro
- Flessibilità mentale
- Attenzione sostenuta
La scienza ha scoperto che maggiore è il livello di VFC, migliore è il rendimento delle funzioni esecutive a ogni livello. Ciò rappresenta un’informazione molto preziosa per la comprensione della nostra psiche in particolare, e del corpo in generale.
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Charles, D., Paul, E., & Phillip, P. (1872). The expression of the emotions in man and animals. Electronic Text Center, University of Virginia Library.
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Fonfría, A., Poy Gil, R., Segarra, P., López, R., Esteller, À., Ventura, C., … & Moltó Brotons, J. (2011). Variabilidad de la tasa cardíaca (HRV) y regulación emocional.
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Thayer, J. F., & Lane, R. D. (2009). Claude Bernard and the heart–brain connection: Further elaboration of a model of neurovisceral integration. Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 33(2), 81-88.