Ora di pranzo. Stanchi e affamati, ci precipitiamo al nostro bar di fiducia e ordiniamo il nostro panino preferito. Alla fatidica domanda: “glielo scaldo?” dobbiamo compiere un’ardua scelta. Ritardare il nostro pranzo di cinque o dieci minuti per gustarci un sandwich caldo, con il formaggio che fila e il pane croccante, oppure mangiarlo subito, anche se freddo, e placare la nostra fame il prima possibile? Anche una decisione banale come questa mette in moto, nel cervello degli animali, dei meccanismi cognitivi che sono oggetto di studio nel campo delle neuroscienze.

Gli autori di un recente studio pubblicato su Science Advances sono andati alla ricerca delle basi neurali della gratificazione a lungo termine. Hanno cercato di capire, cioè, quali sono le aree del cervello che si attivano quando si tratta di compiere una scelta tra un beneficio minimo ma immediato oppure uno più consistente, ma ritardato. Volevano scoprire, in altre parole, cosa accade nel cervello degli animali quando scelgono di sopportare un piccolo sacrificio in cambio un guadagno cospicuo.

Come spiegano Zilong Gao e coautori nel loro studio, da un punto di vista evolutivo è più vantaggioso imparare a bilanciare i comportamenti finalizzati alla gratificazione istantanea e quelli che mirano a un guadagno maggiore, ma ritardato. In altre parole, è svantaggioso, per la sopravvivenza, campare solo di decisioni impulsive. Nel caso degli esseri umani, questa abitudine aumenta infatti le probabilità di sviluppare dipendenze. Al contrario, la gratificazione ritardata, che si basa su un calcolo costi-benefici, è influenzata dai livelli di pazienza, forza di volontà e autocontrollo.

Per studiare le basi neurali della gratificazione a lungo termine, i ricercatori hanno addestrato alcuni topi a eseguire un compito in cambio di una ricompensa: gli animali ricevevano infatti una certa quantità d’acqua ogni volta che leccavano un piccolo sportello.

In una prima fase dell’esperimento, i topi ricevevano la stessa quantità di acqua (una goccia di 10 μl) ogni volta che leccavano lo sportello, a prescindere dal tempo di attesa. Per questo, dopo una settimana, tutti i topi avevano imparato che per ottenere molta acqua dovevano leccare spesso lo sportello. In queste condizioni, infatti, la gratificazione immediata era più vantaggiosa di quella ritardata.

In un’altra fase dell’esperimento, invece, i topi ricevevano una maggiore quantità di acqua come ricompensa per aver pazientato più a lungo. In altre parole, più tempo aspettavano prima di leccare lo sportello, maggiore era la quantità di acqua che veniva erogata. Questo addestramento li ha resi più pazienti e più inclini a preferire un guadagno ritardato ma più soddisfacente.

I ricercatori hanno monitorato l’attività cerebrale dei topi mentre svolgevano questi compiti con lo scopo di individuare le aree del cervello che si attivavano quando gli animali assumevano un comportamento non impulsivo e mirato invece alla gratificazione ritardata. I risultati della loro analisi suggeriscono che i neuroni dopaminergici dell’area tegmentale ventrale, posta nel mesencefalo, svolgano un ruolo cruciale nel processo decisionale finalizzato alla gratificazione ritardata.

Per quanto il coinvolgimento di questi neuroni nei processi decisionali descritti fosse già stato rilevato da studi precedenti condotti sia sui roditori sia sugli esseri umani, Gao e coautori hanno usato per la prima volta la manipolazione dell’attività neuronale per confermare questo legame.

Hanno quindi provato a interferire con l’attività cerebrale dei topi per scoprire se la stimolazione e l’inibizione dei neuroni dopaminergici potessero modificare il loro comportamento. Ebbene, quando l’attività di questi neuroni veniva ostacolata, gli animali tendevano ad essere meno pazienti e a ridurre il tempo di attesa. Allo stesso modo, quando l’attività neuronale veniva incrementata artificialmente, i topi attendevano anche parecchio tempo prima di leccare lo sportellino e ottenere così molta più acqua. Infine, i risultati sperimentali di Gao e coautori sono stati riprodotti anche da un algoritmo di apprendimento automatico che ha fornito un’ulteriore conferma del ruolo dei neuroni dopaminergici nei comportamenti legati alla gratificazione a lungo termine.