Neuroanatomy of an unique emotion: why only homo sapiens cries?

Abstract

Background Tears are generated by the lacrimal apparatus and coordinated by the limbic system, committed in processing emotions, behavior, memory and autonomic control, defining the human personality. The aim of the study was to identify the morpho-neuro-physiological substrate of crying depending on age, gender and psycho-emotional state. Material and methods This study discloses the analysis and synthesis of articles published in the following databases: Web of Science, Scopus, PubMed, MEDLINE, ScienceDirect, ResearchGate and Google Scholar, emphasizing the morphological background of crying. Results Crying in newborns is driven by anatomo-physiological mechanisms, while in adults – mainly by emotional states. The gender difference in the biochemistry of lacrimal secretion is explained by the testosterone inhibiting crying, while higher prolactin levels in women stimulates it. Tears are a mixture of water, electrolytes, proteins, metabolites, lipids and antimicrobial molecules. Three types of tears are distinguished: basal (for hydration, lubrication, and protection), reflex (containing antibodies and retinol), and emotional (protein-rich). The gelatinous texture results from a glycoprotein complex. Each tear drop consists of three layers: an inner mucous that anchors the tear film to the eye; a middle aqueous that hydrates the cornea, repels bacteria, offers protection; an outer, lipid one that prevents evaporation and ensures clear light transmission to the retina. The onset of crying is linked with a boost of sympathetic activity, but the cessation of crying – with parasympathetic one. Lacrimal secretion caused by negative emotions is correlated with serotoninergic and GABAergic synapses, gonadoliberin secretion, metabolic disturbances of arachidonic acid, followed by inflammation. Positive-emotion-induced crying enhances exocrine gland secretion. Conclusions The lacrimal secretion is a complex and multi-aspectual process governed by anatomical structures and influenced by physiological, biochemical and psycho-emotional factors.

Introducere Lacrimile sunt generate de aparatul lacrimal și dirijate de sistemul limbic, implicat în procesarea și reglarea emoțiilor, motivației, comportamentului, memoriei și controlului autonom, definind personalitatea umană. Scopul lucrării a fost identificarea substratului morfo-neuro-fiziologic al plânsului în dependență de vârstă, gen și stare psiho- emoțională. Material și metode Studiul dat prezintă analiza și sinteza articolelor publicate în bazele de date Web of Science, Scopus, PubMed, MEDLINE, ScienceDirect, ResearchGate și Google Scholar, subliniind substratul morfologic al plânsului. Rezultate Plânsul nou-născuților e cauzat de mecanisme anatomo-fiziologice, iar la adulți – de stări emoționale. Diferența de gen a biochimismului secreției lacrimale se explică prin inhibiția plânsului de către testosteron, iar prolactina la femei, îl facilitează. Lacrimile sunt un amestec de apă, electroliți, proteine, metaboliți, lipide și molecule antimicrobiene. Există 3 tipuri de lacrimi: bazale (rol de umectare, lubrifiere și protecție), reflexe (conțin anticorpi și retinol) și emoționale (bogate în proteine). Aspectul gelatinos al lacrimii este determinat de o combinație glicoproteică. Fiecare picătură are 3 straturi: intern, mucos (menține lacrimile atașate de ochi), mijlociu apos (ajută la menținerea ochiului hidratat, respinge bacteriile, protejează corneea) și extern lipidic (aspect uleios), previne evaporarea și asigură transmiterea clară a imaginii către retină. Declanșarea plânsului e asociată cu o creștere a activității simpatice, iar încheierea sa – cu intensificarea activității parasimpatice. Secreția lacrimilor pe fonul emoțiilor negative este asociată cu sinapsa serotoninergică și GABAergică, secreția gonadoliberinei, dereglările metabolice ale acidului arahidonic, eventuală inflamație. Plânsul indus de emoții pozitive stimulează secreția glandelor exocrine. Concluzii Secreția lacrimală este un act complex și multiaspectual, inițiat de structuri anatomice și influențat de procese fiziologice, biochimice și psihoemoționale. Cuvinte cheie: plâns, lacrimi, aparat lacrimal, emoții, sistem limbic.