La teoria del cancello del dolore

Che cosa afferma la teoria del cancello

Il cuore del modello si trova nelle corna dorsali del midollo spinale, in particolare in una regione chiamata sostanza gelatinosa di Rolando. Qui convergono fibre nervose di tipo diverso e qui si gioca la partita che determina quanto dolore percepiamo. Alcuni neuroni delle corna dorsali, detti neuroni di proiezione perche proiettano il loro assone lungo il tratto spinotalamico verso il cervello, ricevono informazioni da due categorie di fibre sensoriali.

La prima categoria comprende le fibre di grande diametro, mieliniche e veloci, che trasportano informazioni tattili, di pressione e di vibrazione. La seconda comprende le fibre dolorifiche di piccolo diametro, amieliniche o sottilmente mieliniche e piu lente, che veicolano gli stimoli nocicettivi, cioe potenzialmente lesivi per i tessuti. Entrambe queste fibre eccitano il neurone di proiezione, ma il modo in cui lo fanno determina se il cancello resta aperto o chiuso.

Il meccanismo del cancello: come si apre e si chiude

Accanto al neurone di proiezione si trova un interneurone inibitorio, ed e proprio questo interneurone a funzionare da regolatore del flusso. La sua attivazione frena il neurone di proiezione e riduce la trasmissione del segnale doloroso verso l’alto. Il punto chiave sta nel fatto che questo interneurone viene controllato in modo opposto dalle due tipologie di fibre.

Le fibre sensoriali di grande diametro eccitano l’interneurone inibitorio, contribuendo quindi a chiudere il cancello. Le fibre dolorifiche di piccolo diametro, al contrario, inibiscono l’interneurone, togliendo il freno e lasciando il cancello aperto. Ne derivano due scenari complementari.

• Cancello aperto: quando scaricano soltanto le fibre dolorifiche, l’interneurone inibitorio viene messo a tacere e il neurone di proiezione viene eccitato al massimo. I segnali nocicettivi raggiungono il cervello senza ostacoli e il dolore viene percepito con intensita.
• Cancello chiuso: quando le fibre meccanocettive di grande diametro scaricano simultaneamente, attivano l’interneurone inibitorio che sopprime almeno in parte i segnali nocicettivi. La percezione del dolore si attenua.

Questo schema spiega un gesto istintivo che tutti conosciamo. Quando battiamo un gomito o ci colpiamo uno stinco, il primo riflesso e strofinare o premere la zona dolente. Strofinando attiviamo le fibre tattili di grande diametro, che eccitano l’interneurone e chiudono parzialmente il cancello, riducendo la quota di dolore che arriva alla coscienza.

Il controllo discendente dal cervello

La teoria di Melzack e Wall non si limita al midollo spinale. Uno degli aspetti piu innovativi del modello e l’idea che il cervello non sia un destinatario passivo dei segnali dolorifici, ma un partecipante attivo capace di modulare il cancello dall’alto verso il basso. Esistono infatti vie discendenti che partono da specifiche regioni cerebrali e raggiungono le corna dorsali per influenzare l’apertura del cancello.

Tra queste regioni un ruolo centrale spetta alla sostanza grigia periacqueduttale, un’area di neuroni situata nel mesencefalo attorno all’acquedotto cerebrale. La stimolazione elettrica di questa zona puo produrre una profonda analgesia, ovvero un’assenza di dolore tanto marcata da essere stata sfruttata in ambito clinico. Queste vie discendenti agiscono in parte attraverso il rilascio di sostanze oppioidi endogene, come le endorfine, capaci di ridurre la trasmissione nocicettiva.

Il controllo discendente chiarisce perche fattori psicologici ed emotivi possano modificare in modo cosi netto la percezione del dolore. Una forte emozione, una condizione di stress acuto, la concentrazione su un compito impegnativo oppure l’aspettativa di un sollievo possono sopprimere temporaneamente la sensazione dolorosa. Sono celebri gli episodi di soldati feriti in battaglia o di atleti infortunati durante una gara che non avvertono dolore fino a quando la situazione critica non si conclude.

Le applicazioni cliniche

La forza della teoria del cancello sta anche nella sua capacita di tradursi in strumenti terapeutici concreti. Il principio che le fibre di grande diametro possano chiudere il cancello ha ispirato la stimolazione elettrica nervosa transcutanea, comunemente nota con l’acronimo TENS. Applicando impulsi elettrici di bassa intensita sulla pelle si attivano selettivamente le fibre tattili, favorendo la chiusura del cancello e una riduzione del dolore cronico in numerose condizioni.

Sullo stesso principio si fondano alcune spiegazioni neurofisiologiche dell’agopuntura, dei massaggi e dell’uso del calore o del freddo locale: tutte tecniche che, stimolando recettori cutanei e profondi, possono interferire con la trasmissione nocicettiva. La stimolazione diretta delle aree cerebrali coinvolte nel controllo discendente, infine, ha aperto la strada a interventi di neuromodulazione per il dolore refrattario ai trattamenti convenzionali.

Significato e limiti del modello

Il merito storico della teoria del cancello e di avere spostato l’attenzione da una concezione puramente meccanica del dolore a una visione integrata, in cui interagiscono componenti sensoriali, cognitive ed emotive. Il dolore smette di essere un semplice rapporto fedele del danno tissutale e diventa un’esperienza costruita, modulabile a piu livelli del sistema nervoso.

Con il tempo i dettagli neurofisiologici del modello sono stati rivisti e arricchiti, e lo stesso Melzack ha successivamente proposto la teoria della neuromatrice per rendere conto di fenomeni complessi come il dolore dell’arto fantasma. Resta tuttavia il valore fondante dell’intuizione del cancello, che continua a orientare la ricerca e la pratica clinica nel campo della terapia del dolore.

Domande frequenti

Chi ha formulato la teoria del cancello del dolore?

La teoria fu proposta nel 1965 dallo psicologo canadese Ronald Melzack e dal neuroscienziato britannico Patrick Wall. La loro pubblicazione introdusse l’idea di un meccanismo di filtro a livello del midollo spinale, segnando una svolta nello studio della percezione dolorosa e gettando le basi per gran parte della ricerca successiva.

Perche strofinare una zona dolente riduce il dolore?

Strofinando la pelle si attivano le fibre sensoriali di grande diametro, deputate al tatto e alla pressione. Queste fibre eccitano l’interneurone inibitorio nelle corna dorsali, che a sua volta frena il neurone di proiezione e chiude parzialmente il cancello. Di conseguenza una quota minore di segnali nocicettivi raggiunge il cervello e la sensazione dolorosa si attenua.

In che modo le emozioni influenzano la percezione del dolore?

Il cervello controlla l’apertura del cancello attraverso vie discendenti che raggiungono il midollo spinale. Emozioni intense, stress, concentrazione o aspettative possono attivare queste vie, spesso tramite il rilascio di endorfine, riducendo la trasmissione del segnale doloroso. Questo spiega perche in situazioni di forte coinvolgimento emotivo un infortunio possa essere avvertito solo in un secondo momento.

Quali applicazioni cliniche derivano da questa teoria?

L’applicazione piu nota e la stimolazione elettrica nervosa transcutanea, o TENS, che attiva le fibre tattili per chiudere il cancello e alleviare il dolore cronico. Sul medesimo principio si basano interpretazioni di tecniche come l’agopuntura, il massaggio e l’uso di caldo e freddo, oltre agli interventi di neuromodulazione che stimolano le aree cerebrali del controllo discendente.