Il lobo dell'Insula

Si pensa che le insulae siano impegnate nella consapevolezza e svolgano un ruolo in una varietà di funzioni, la maggior parte delle quali sono associate all'emozione o al controllo dell'omeostasi del corpo.
Empatia, simpatia, gusto, visione, controllo motorio, autocoscienza, esperienza sociale e conoscenza delle emozioni omeostatiche come l'appetito, l'ansia e la stanchezza sono esempi di queste capacità.
La corteccia insulare è divisa in due sezioni: l'insula anteriore e l'insula posteriore, ciascuna delle quali contiene molte sezioni.
L'opercolo è l'area corticale che si estende dall'insula alla superficie laterale del cervello (che significa coperchio). Porzioni dei lobi frontali, parietali e temporali sono usati per costruire gli opercoli.
La corteccia dell'insula è un centro di convergenza per esperienze sensoriali, regolazione autonomica e afferenze da aree del cervello nella regolazione delle emozioni, come l'amigdala.
Disturbi d'ansia, schizofrenia, disturbo da stress post-traumatico, disturbo dello spettro autistico sono tutte complicazioni che coinvolgono la corteccia insulare.

Posizione

Nei primati, come negli esseri umani, l'insula è nascosta all'interno del solco laterale di ciascun emisfero, nascosta sotto le sezioni dei lobi frontale, parietale e temporale che comprendono gli opercoli, o "palpebre". Questo collocazione unica nel suo genere ha ispirato le etichette di "insula" (in latino significa "isola", "quinto lobo nascosto" e "L'isola di Reil".
Il solco insulare centrale divide l'insula dell'essere umano adulto nelle porzioni anteriore e posteriore. I punti finali di queste due porzioni hanno interazioni significativamente diverse con altre parti del cervello, ma una zona insulare "media" ha un mix di proprietà di connessione anteriore e posteriore.

Struttura

L'insula è divisa in tre sezioni che differiscono nella loro citoarchitettura in base agli organismi: le sezioni granulare, disgranulare e agranulare. Questo concetto si riferisce alla graduale scomparsa del quarto strato granulare. La corteccia insulare granulare ha una struttura tradizionale composta da sei strati e lo strato 4 si riduce nell'insula disgranulare; e l'insula agranulare è tri-laminare, senza strato 4. Le tre sezioni sono strettamente collegate lungo gli assi dorsoventrale e rostrocaudale.
L'esistenza di un tipo di cellula specifico nello strato 5 della corteccia insulare di esseri umani, grandi scimmie, balene ed elefanti è un tratto distintivo della loro corteccia insulare. I massicci neuroni bipolari furono osservati per la prima volta da Ramon y Cajal nella prima parte del XX secolo e descritti più ufficialmente da Constantin von Economo.
Sebbene i compiti particolari di questo tipo unico di cellula siano sconosciuti, sono preferenzialmente danneggiate nella demenza frontotemporale e si vedono solo in animali con un cervello grande e sofisticate capacità di socializzazione. Questi risultati hanno spinto gli scienziati a proporre che potrebbero svolgere un ruolo unico nelle complicate abilità di comunicazione sociale.
La corteccia insulare è un chiaro centro integrativo fisico, con forti connessioni a una vasta gamma di aree cerebrali corticali e subcorticali nei processi percettivi, affettivi, motivazionali e cognitivi. Ottiene il maggior volume di informazioni sensoriali da tutte le modalità.
Le afferenze talamiche e corticali trasportano i dati all'insula dall'interno e dall'esterno del corpo (informazioni olfattive, somatosensoriali, uditive, visive e gustative) (dati interocettivi). Molti di questi stimoli si estendono alle aree sensoriali insulari strutturate topograficamente, portando infine alla "corteccia viscerale insulare", alla "corteccia gustativa" (la corteccia gustativa primaria) e ai campi uditivo e somatosensoriale insulare.
Vale la pena notare che tutte queste aree di senso non analizzano solo le loro informazioni sensoriali primarie: tutte le aree dell'insula raggiungono un grande volume di afferenti cross-modali e sono meglio concepite come una regione di integrazione multimodale.

L'insula ha legami reciproci con il sistema limbico insieme alle afferenze sensoriali. L'amigdala laterale e basolaterale, per esempio, si estendono significativamente verso le regioni granulare e disgranulare dell'insula che trasmettono efferenti densi ai nuclei dell'amigdala basolaterale, laterale e centrale. L'insula si collega anche alla sezione laterale della stria terminale, all'ipotalamo laterale, alle aree paraippocampali, come le cortecce peririnale e entorinale laterale, e al nucleo mediodorsale del talamo.
L'insula si attacca alle regioni del cervello frontale comprese le cortecce orbitofrontale, cingolata anteriore e prefrontale mediale, che sono coinvolte nelle funzioni esecutive, nelle funzioni cognitive e nei compiti emotivi e si estende alle aree del cervello coinvolte nell'incoraggiamento e nell'incentivo, tra cui il nucleo accumbens e il caudato putamen.
Generalmente, le afferenze dopaminergiche, colinergiche, noradrenergiche e serotoninergiche forniscono un sostanziale feedback neuromodulatorio alla corteccia insulare.

Funzione

Se scegli di vedere le persone che ammiri profondamente, prova ad ascoltare il tuo polso, hai un'emicrania o desideri una cheesecake, una parte del tuo cervello aumenterà senza dubbio la sua azione e non è altro che la corteccia insulare. La corteccia insulare, spesso nota come insula, è una porzione della corteccia cerebrale.
Nella prima parte del diciannovesimo secolo, JC Reil, uno specialista tedesco che si occupava di malattie del cervello e del midollo spinale, dei nervi periferici e dei muscoli, fu il primo a etichettare questa regione del cervello. Risultati successivi dello studio hanno collegato l'insula in una vasta gamma di processi, tra cui elaborazione sensoriale, rappresentazione delle emozioni, regolazione autonomica e motoria, previsione e giudizio del pericolo, consapevolezza corporea di sé e impegni sociali sofisticati come la compassione.

Le afferenze delle aree limbiche, autonomiche, sensoriali e frontali del cervello si fondono e si intrecciano all'interno della corteccia insulare, gettando le basi per la connessione intermodale e interfunzionale. Mentre le basi neurali di tale connettività rimangono sconosciute, di seguito viene descritto come l'integrazione di più sistemi porti direttamente a diverse responsabilità funzionali dell'insula.
L'insula posteriore (granulare) ottiene informazioni sensoriali dalla struttura vestibolare, da stimoli dolorosi, da stimoli termici, viscerali e da altre vie; questa descrizione sensoriale multimodale è stata ulteriormente sviluppata nella corteccia medioinsulare (disgranulare) e quindi comunicata all'insula anteriore (agranulare) che analizza anche questi dati e comunica con le regioni coinvolte nel comando cognitivo ed emotivo.
Di conseguenza, l'insula funge da ponte tra l'esperienza corporea e i sentimenti e può svolgere un ruolo importante nella consapevolezza percettiva, nel comportamento sociale e nella pianificazione strategica.
La consapevolezza degli stati corporei, nota come interocezione, è una componente importante della corteccia insulare. L'insula raccoglie afferenze topograficamente strutturate da nuclei di relè talamici separati e combina dati che riguardano la pressione sanguigna e la circolazione, il movimento gastrointestinale, il ritmo e l'intensità del battito cardiaco, il disagio, l'appetito, la malattia, la sensazione di prurito e molte altre sensazioni corporee.
Oltre a rivedere lo stato del corpo, l'insula mantiene una forte regolazione dall'alto verso il basso dell'attività autonomica, come la pressione sanguigna, il battito cardiaco, il movimento dello stomaco, molto probabilmente tramite connessioni dirette alla regione ipotalamica laterale, al nucleo parabrachiale e altro.
La corteccia dell'insula è quindi un centro di convergenza per esperienze sensoriali, regolazione autonomica e afferenze da aree del cervello nella regolazione delle emozioni, come l'amigdala.

Studi precedenti sulle emozioni, risalenti a Cartesio e James-Lange, evidenziano la connessione tra interocezione (percezioni interne) e sentimenti, suggerendo che le risposte emotive sono suscitate dall'osservazione delle reazioni corporee e quindi non possono sorgere senza la consapevolezza delle sensazioni corporee: "Il corpo genera le emozioni".
Allo stesso modo, sia la ricerca umana che quella sugli animali ha collegato la corteccia dell'insula all'interpretazione di emozioni buone e negative come rabbia, disperazione, nervosismo, disprezzo, gioia, fiducia, stupore ed emozioni sociali. Sorprendentemente, la partecipazione dell'insula alla regolazione delle emozioni è cross-modale: i sentimenti innescati attraverso molte modalità come la parola, la musica, la vista e persino il contatto attraverso il tatto coinvolgono l'insula.

L'insula riceve dati sensoriali dall'esterno, oltre agli impulsi sensoriali dall'interno del corpo. Tuttavia, a differenza dell'insula sana, che contiene più regioni sensoriali discrete che rimappano le percezioni esterne, le alterazioni dell'insula influenzano l'identificazione o la valenza di determinate informazioni sensoriali o la raccolta di stimoli piuttosto che i livelli di percezione sensoriale.
Le alterazioni dell'insula, ad esempio, possono compromettere la percezione del sapore, che è aiutata dalla combinazione di molte modalità sensoriali come gusto, vista e olfatto. Le alterazioni dell'insula possono anche interferire con l'apprendimento e la manifestazione dell'avversione al gusto.
L'insula riceve le fibre afferenti C tattili (CT), che aumentano l'attivazione quando la pelle viene accarezzata a una velocità dolce e delicata. La velocità di scarica delle fibre TC coincide con la sensazione edonica soggettiva di carezza. Nelle persone, la corteccia dell'insula risponde anche quando la carezza non è vissuta direttamente ma si vede che influenza gli altri.

Alterazioni che coinvolgono la corteccia insulare

Disturbi dello spettro autistico

I disturbi dello spettro autistico sono un gruppo di complicate condizioni neurologiche con cause incerte. L'insula è stata ripetutamente trovata come un luogo di ipoattività e connessione difettosa nell'autismo, e la struttura funzionale del cervello dell'insula può essere utilizzata per distinguere gli individui con autismo dai giovani generalmente in via di sviluppo.
L'insula è direttamente coinvolta nella gestione multisensoriale e affettiva, e anche in impegni sociali come la compassione e la comprensione, che sono tutti gravemente compromessi nei pazienti autistici.

Disturbi d'ansia

L'insula cambia funzione e struttura nei disturbi d'ansia come la fobia particolare e sociale, il disturbo d'ansia non specifico, il disturbo da stress post-traumatico e gli attacchi di panico.
Sebbene il meccanismo di coinvolgimento attivo dell'insula nell'ansia e nella paura sia sconosciuto, è stato suggerito che le persone che possono essere più consapevoli o centrate sulle proprie emozioni corporee possono mostrare messaggi di predizione interocettiva più elevati: cioè, una migliore previsione di futuri stati fisici avversi può stimolare ansia, paura e problemi comportamentali.

Schizofrenia

I risultati della ricerca con risonanza magnetica rivelano una riduzione del volume della materia grigia e delle dimensioni corticali nell'insula dei pazienti schizofrenici, che peggiorano con l'avanzare della malattia. Indagini post mortem hanno rivelato una minore eterogeneità cellulare negli strati superiori dell'insula, con meno cellule nervose e dimensioni del soma gliale e neuronale più piccole.
L'indifferenza al dolore, le carenze di integrazione sensoriale-emotiva, l'eloquio emotivamente e brutalmente onesto, le disabilità nel differenziare il sé dal non sé e l'incidenza dei deliri sono stati tutti osservati nei pazienti schizofrenici e sono probabilmente dovuti alle modificazioni delle funzionalità insulari.

Riassunto

• L'insula funge da ponte tra l'esperienza corporea e i sentimenti e può svolgere un ruolo importante nella consapevolezza percettiva, nel comportamento sociale e nella pianificazione strategica;
• L'insula riceve dati sensoriali dall'esterno oltre agli impulsi sensoriali dall'interno del corpo;
• La ricerca sia umana che animale ha collegato la corteccia dell'insula all'interpretazione di emozioni buone e negative come rabbia, disperazione, nervosismo, disprezzo, gioia, fiducia, stupore ed emozioni sociali;
• La corteccia dell'insula è un centro di convergenza per esperienze sensoriali, regolazione autonomica e afferenze da aree del cervello nella regolazione delle emozioni, come l'amigdala
• Disturbi d'ansia, schizofrenia, disturbo da stress post-traumatico, disturbo dello spettro autistico sono tutte alterazioni che coinvolgono la corteccia insulare.