Психоделики реорганизуют архитектуру мозга

Новое исследование дает уникальное представление о том, как различные наркотики, в том числе психоделические вещества, взаимодействуют с нейромедиаторным ландшафтом мозга, оказывая свое влияние на мозговую деятельность. Выводы, опубликованные в журнале Science Advances, показывают, что психоактивные вещества взаимодействуют с нейротрансмиттерной системой мозга сложным и неожиданным образом, что приводит к крупномасштабным иерархическим эффектам, воздействующим на функции мозга.

Исследование было продиктовано желанием лучше понять взаимосвязь между нейромедиаторами (химическими веществами в мозге, которые передают сигналы между нейронами) и функциональной связностью мозга, которая относится к тому, как различные области мозга взаимодействуют друг с другом. Составляя карту взаимосвязи между нейромедиаторами и воздействием лекарств на функции мозга, ученые могут определить конкретные мишени для нейромедиаторов для потенциальных терапевтических вмешательств.

“Фармакология чрезвычайно важна в современной медицине, в том числе при психических расстройствах”, – говорит автор исследования Андреа Луппи, научный сотрудник Монреальского неврологического института Университета Макгилла.

“И мы знаем, что лекарства, которые воздействуют на мозг, обычно делают это, задействуя множество нейромедиаторных систем мозга, воздействуя на различные рецепторы”.

“Поэтому, чтобы лучше понять, как работают различные лекарства, и, возможно, помочь в разработке новых, важно иметь как можно более подробную картину того, как каждое лекарство действует на каждый рецептор”.

Исследователи проанализировали два основных набора данных. Первый набор данных состоял из карт региональной экспрессии in vivo 19 различных рецепторов и транспортеров нейромедиаторов, полученных с помощью позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) более 1200 человек. Эти карты содержали подробную информацию о распределении нейромодуляторов в головном мозге.

Второй набор включал данные функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя (rs-fMRI), собранные у 224 человек, находившихся под воздействием различных психоактивных препаратов. Эти препараты включали общие анестетики (пропофол и севофлуран), усилители когнитивных функций (модафинил и метилфенидат), кетамин (действующий как психоделический и диссоциативный анестетик) и серотонинергические психоделики (ЛСД, псилоцибин, ДМТ, аяуаска и МДМА).

Луппи и его коллеги обнаружили некоторые интересные несоответствия между воздействием препаратов на различные рецепторы и транспортеры нейромедиаторов и их известными первичными мишенями в головном мозге. Транспортеры нейромедиаторов отвечают за реабсорбцию нейромедиаторов после их высвобождения.

С другой стороны, рецепторы нейромедиаторов – это специфические участки, где нейромедиаторы связываются для передачи своих сигналов.

Например, известно, что кетамин антагонистичен NMDA-рецепторам, которые важны для процессов обучения и запоминания. Однако исследование выявило лишь слабую связь между кетаминовыми и NMDA-рецепторами. Это говорит о том, что воздействие кетамина на мозг может включать дополнительные механизмы помимо его прямого взаимодействия с NMDA-рецепторами.

Подобным образом известно, что МДМА в первую очередь воздействует на рецептор серотонина 2А, который играет важную роль в регуляции настроения. Удивительно, но исследование выявило слабую связь между МДМА и рецептором серотонина 2А. Однако наблюдалась сильная связь МДМА с транспортерами серотонина и дофамина, которые он блокирует. Это указывает на то, что воздействие МДМА на мозг может быть в большей степени опосредовано его воздействием на транспортеры нейромедиаторов, а не прямой активацией рецептора серотонина 2А.

Эти результаты свидетельствуют о том, что наркотические препараты могут иметь более широкое взаимодействие с несколькими молекулярными мишенями в головном мозге.

Фармакологические эффекты лекарств могут быть связаны не только с их первичными мишенями, но и с косвенной модуляцией других нейромедиаторных систем.

“Мы привыкли думать, что наркотик действует только через один или несколько рецепторов в мозге”, – говорит Луппи. “Мы обнаружили, что большинство наркотиков, воздействующих на мозг, по-видимому, оказывают свое действие через множество различных рецепторов. Это потому, что мозг – очень сложная система”.

Луппи добавляет, что это открытие особенно удивительно, “потому что часто вы можете остановить действие наркотика, блокируя один рецептор”. Например, известно, что кетансерин блокирует действие ЛСД, действуя как селективный антагонист 5-НТ2А рецепторов. Как антагонист, кетансерин связывается с этими рецепторами, не активируя их, тем самым предотвращая связывание ЛСД с рецепторами и их стимуляцию.

Изучая закономерности связей между воздействием наркотиков на мозговую активность и распределением рецепторов нейромедиаторов, исследователи обнаружили различие между традиционными анестетиками и другими психоактивными веществами. “Анестетики и психоделики/усилители когнитивных функций во многом противоположны с точки зрения их связи с нейромедиаторами в коре головного мозга, хотя и не без исключений”, – пишут они.

Что касается ограничений исследования, Луппи говорит, что “в этой работе рассматривались только острые эффекты от однократной дозы наркотика, а не эффекты от длительного применения, которые необходимо будет изучить в будущей работе. Кроме того, включенные сюда исследования основаны на небольших выборках, почти все со здоровыми людьми, поэтому потребуется воспроизведение результатов с большими группами людей”.

“Эта работа основана на корреляции, и необходимы специальные исследования причинно-следственных связей, чтобы дополнить информацию, которую мы предоставили”, – добавляет он.

Подпишитесь на psy.help в Telegram или ВКонтакте.
Помощь психолога

Check Also

Каким образом стресс вызывает мигрень

Мигрень – это не просто сильные головные боли; она возникает из-за генетического неврологического заболевания, которое …

Умственное переутомление приводит к агрессии

Длительная умственная усталость может привести к истощению областей мозга, которые играют решающую роль в способности …