Активный ингредиент «волшебных грибов» укрепляет новые нервные связи без необходимости галлюциногенного эффекта. Это может сделать возможным появление новых лекарств.
Активный ингредиент псилоцибин, содержащийся в некоторых грибах, изменяет связи между нервными клетками головного мозга посредством механизма, отличного от галлюциногенного эффекта. Об этом сообщает в журнале команда из Калифорнийского университета Санта-Крус (UCSC). Природа Нейронауки. Исследование было опубликовано 15 октября.
Подробности читайте после объявления
Исследователи заметили, что псилоцибин значительно увеличивает образование новых дендритных шипов в течение 24 часов и ускоряет их созревание. В то же время активный ингредиент способствовал расщеплению некоторых существующих соединений.
Кроме того, эффект различался в зависимости от состояния мозга. Результаты могут лечь в основу будущих лекарств от депрессии, посттравматического стрессового расстройства (ПТСР) и других психических заболеваний, не имеющих галлюциногенных эффектов. Однако авторы подчеркивают, что полученные результаты носят предварительный характер и в настоящее время доступны только на мышиной модели.
Новые связи наблюдаются в режиме реального времени
Команда использовала двухфотонную микроскопию — метод визуализации с высоким разрешением — для отслеживания отдельных дендритных шипов в мозгу живой мыши в течение нескольких недель. Остистые отростки представляют собой крошечные выпуклые выступы на нервных клетках. Они служат точками приема сигналов и образуют точки контакта, так называемые синапсы, с соседними нейронами.
У нелеченых мышей новые остистые отростки обычно первоначально возникают в виде коротких, незрелых «коротких» форм, которые остаются нестабильными и недолговечными. При использовании псилоцибина значительно более высокая доля превратилась в крупные структуры «грибовидной формы». Они считаются зрелыми и стабильными и содержат множество рецепторов для веществ-мессенджеров.
«Эти вновь сформированные связи могут интегрироваться в существующие нейронные цепи и сохраняться в течение длительного периода времени. Это означает, что псилоцибин оставляет постоянный структурный след в мозге», — сказал ведущий автор Джейкоб Бейкер, докторант UCSC. Для него центральный вопрос заключается в том, необходим ли сам психоделический опыт для таких длительных изменений.
Подробности читайте после объявления
Здоровый и напряженный мозг реагирует по-разному
Эффект зависел от того, подвергались ли животные ранее хроническому стрессу. У здоровых мышей псилоцибин вызывал временное увеличение количества новых соединений. В течение трех недель значение постепенно возвращалось к исходному уровню, поскольку старые соединения, которые уже присутствовали до лечения, разрушались. Общая структура мозга оставалась стабильной, пока схемы обновлялись.
Реакция была иной у мышей, подвергшихся непредсказуемому, легкому хроническому стрессу. Эта модель предназначена для моделирования депрессивных состояний у человека. Хронический стресс обычно приводит к серьезной потере синапсов. В подвергшемся стрессу мозге псилоцибин вызывал еще большее увеличение количества новых шипов, одновременно останавливая чрезмерную потерю существующих связей.
«Эти результаты бросают вызов распространенному предположению, что псилоцибин просто увеличивает нейронные связи, и предполагают, что эффект зависит от исходного состояния мозга», — сказал руководитель исследования И Цзо, профессор молекулярной, клеточной биологии и биологии развития в UCSC.
Это открывает новый взгляд на то, как психоделики могут восстанавливать цепи, нарушенные стрессом, что потенциально важно для понимания их влияния на депрессию и другие психические заболевания.
Ремоделирование и галлюцинации происходят раздельно.
В генетических экспериментах исследователи исследовали рецепторы серотонина 2А (5-HT2AR). Это места стыковки на клеточных мембранах, с которыми взаимодействует псилоцибин. Основное внимание было сосредоточено на пирамидальных клетках пятого слоя коры головного мозга, важных выходных нейронах, которые сильно развивают эти рецепторы. Используя специальные линии мышей, команда специально манипулировала рецепторами в этих клетках.
Когда рецепторы восстанавливались исключительно в этих клетках, псилоцибин запускал образование синапсов и структурную стабилизацию. Однако у животных не наблюдалось подергивания головы, что считается стандартным показателем галлюциногенной активности грызунов.
Однако если из этих клеток специально удалить рецепторы, структурного роста не произойдет, но подергивания головы останутся совершенно нетронутыми. Согласно отчету, это двойное разделение показывает, что сигнал серотонина 2А в пирамидных клетках слоя 5 необходим и достаточен для структурного ремоделирования, но необязателен для галлюциногенного эффекта.
«Поскольку ремоделирование терапевтического контура и галлюциногенные эффекты происходят через разные клеточные пути, наше исследование предоставляет многообещающий план создания негаллюциногенных аналогов лекарств», — сказал Цзо. Такие препараты могут обеспечить быстрый и продолжительный антидепрессивный эффект психоделиков без галлюциногенных побочных эффектов, что сделает лечение более безопасным и более доступным.
