The Gate Control Theory: il controllo delle informazioni sensoriali e dolorose

ultimo aggiornamento: 12 aprile 2017 alle 0:56

Il dolore viene captato a livello periferico da un particolare tipo di recettori, i cosiddetti nocicettori, che trasmettono poi il segnale dai tessuti periferici (cute, mucose, sierose o dai tessuti connettivali) fino al midollo spinale, dove prendono sinapsi con un neurone midollare. Il neurone trasmetterà il messaggio dolorifico ad una delle strutture encefaliche deputate all’elaborazione della risposta (corteccia cerebrale, talamo, ipotalamo, grigio peri-acqueduttale, …) lungo il decorso di queste vie nervose, il Sistema Nervoso Centrale è in grado di “Intercettare” le informazioni che viaggiano lungo le vie nervose, sommandole, integrandole, amplificandole o, all’opposto può sopprimerle, ridurle di intensità, modificarne la qualità sensoriale … in pratica è possibile che le informazioni sensoriali siano modulate e controllate dal Sistema Nervoso stesso.

gateNel 1965, Ronald Melzack e Patrick Wall presentarono la teoria del “Gate Control“, un modello esplicativo relativo alle modalità di attivazione molecolare dei recettori cellulari, con particolare (ma non esclusivo) riferimento ai processi nocicettivi (ovvero della percezione e trasmissione del dolore).

Secondo la “teoria del cancello” esistono barriere (gate in inglese) in grado di controllare l’afflusso delle informazioni nervose: barriere che in condizioni particolari possono essere a loro volta inibite, favorendo la sensazione dolorosa e spesso la confusione di localizzazione.

Il concetto fondamentale della teoria del “Gate Control” si basa sul fatto che esiste un’interazione ed una modulazione reciproca tra le fibre nervose nocicettive e quelle non-nocicettive. A livello dello stesso neurone del midollo spinale, infatti, convergono diversi tipi di fibre, ognuna delle quali porta informazioni sensitive di tipo diverso (principalmente tattili, termiche, propiocettive, cinestesiche e dolorifiche): il neurone deve essere quindi in grado di discriminare tra i vari tipi di sensibilità e di assegnare una “priorità” diversa a ciascuno di essi, in modo da portare al cervello un’informazione chiara e pulita.

Allo stesso tempo, non tutte le percezioni sensoriali vengono inviate direttamente al cervello, permettendoci di localizzare la sede e l’origine dello stimolo: anzi molto frequentemente tali informazioni vengono diffuse in differenti parti del sistema nervoso, cerando una attivazione generalizzata; questo permette al corpo di essere pronto a reagire nel caso di bisogno.

L’interazione che è stata teorizzata da Melzack e Wall per spiegare la Teoria del Gate Control riguarda le fibre dolorifiche con fibre non dolorifiche responsabili della percezione degli stimoli tattili e pressori: se prevale l’attività lungo le fibre di grosso calibro propiocettive e cinestesiche (Aβ) , la percezione del dolore sarà smorzata, mentre se a prevalere sono le scariche delle fibre algiche (Aδ o C), il dolore verrà percepito in maniera più acuta.

Per attuare questo meccanismo, l’organismo si avvale di specifici  interneuroni ( piccoli neuroni localizzati nella sostanza gelatinosa del Rolando,area presente nel corno posteriore della sostanza grigia del midollo spinale); la loro attivazione o inibizione può generare due situazioni diverse:

  • attivazione dell’interneurone inibitorio da parte delle fibre cinestesiche e propiocettive (Aβ), con limitazione della trasmissione dolorifica fino al cervello:  il cancello è chiuso e non si percepisce dolore;
  • stimolo sopraliminale delle fibre algiche (Aδ o C) che blocca l’interneurone inibitorio  con trasmissione dell’impulso doloroso al cervello. In questa configurazione, il cancello è aperto e il dolore viene percepito.

In realtà il fenomeno è più complesso essendo possibili molteplici interazioni lungo l’intero sistema nervoso fra fibre ad azione inibitoria e fibre eccito-attivanti, con azioni chiaramente opposte, di riduzione o amplificazione del dolore.

Potremmo dire, ovviamente semplificando il problema, che il grado di attivazione del Sistema Nervoso, determina la nostra prontezza a reagire alla situazioni: talvolta questo stato di allerta, non viene interrotto  o addirittura crea stati di iperattività o iperriflessia, determinando una risposta di contrazione o spasmo che facilita la formazione della tensione e del dolore. Ogni stimolo, anche il più piccolo, normalmente subliminale e perciò non in grado di generare “fastidio”, diventa la causa scatenante della “apertura degli argini” di quei “gate” che dovrebbero limitare l’afflusso di informazioni al cervello.

Dobbiamo considerare anche che in situazioni di ansia o stress, grazie alla loro azione eccitatoria sul sistema nervoso, possono incrementare la sensibilità a stimoli normalmente non dolorosi. Questi aspetti ci permettono di renderci conto di come sia complessa e diffusa la patogenesi di un malessere quale il dolore. Potremmo riassumere dicendo che le vie ascendenti nocicettive trasmettono lo stimolo dalla periferia al SNC, mentre le vie discendenti riducono lo stimolo dolorifico e lo riconducono a livello centrale.

francesco gandolfi

risorse:


riferimenti bibliografici:

  1. Melzack R, Wall PD. Pain mechanisms: a new theory. Science. 1965;150(3699):971–9. doi:10.1126/science.150.3699.971. PMID 5320816.
  2. Melzack R, Katz J. The Gate Control Theory: Reaching for the Brain. In: Craig KD, Hadjistavropoulos T. Pain: psychological perspectives. Mahwah, N.J: Lawrence Erlbaum Associates, Publishers; 2004. ISBN 0-8058-4299-3.

 

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