Mózgi potykające się o LSD ujawniają, jak lek wywołuje psychodeliczne doświadczenie

Nie jest tajemnicą, że LSD powoduje żywe halucynacje, zmienione stany świadomości, jedność ze wszechświatem i wiele innych efektów psychedelicznych. Ale odkąd w 1938 r. Albert Hofman odkrył potrójną substancję chemiczną, naukowcy próbują się domyślić w jaki sposób wywiera te przytłaczające skutki na mózg. Badanie LSD opublikowane w poniedziałek PNAS dostarcza dalszych dowodów na wiodącą teorię, sugerując, że mózg na LSD podróżuje, ponieważ doświadcza przeciążenie sensoryczne.

Dobrze wiadomo, że mózg nie jest w stanie przetworzyć wszystkich informacji zmysłowych, które otrzymuje ze świata zewnętrznego. Czasami bodźce te są zbędne, a innym razem po prostu nie są przydatne. Kluczowym „filtrem” całej tej informacji jest kula neuronów w środku mózgu zwana wzgórzem. Gdy działa poprawnie, wzgórze usuwa zbędne informacje, aby mózg nie został przeciążony, podobnie jak algorytmy Twittera próbują prezentować tylko tweety, które chcesz przeczytać.

„Większość wrażeń zmysłowych jest kierowana przez wzgórze, które działa jako strażnik, określając, co jest istotne, a co nie i decydując, gdzie powinny iść sygnały”, wyjaśnił dr Andrew Sewell, psychiatra i badacz LSD, LiveScience. Sewell nie był zaangażowany w nowe badanie.

Ale LSD i inne psychedeliki zmieniają zdolność wzgórza do wykonywania całego tego filtrowania (neurolodzy nazywają to „bramkowaniem sensorycznym”), zgodnie z teorią zaproponowaną przez Mark A. Geyera, Ph.D. i Franz X. Vollenweider, Ph. D., w 2008 roku. Jeśli wzgórze nie może wykonywać swoich obowiązków bramkowania, mózg nagle musi poradzić sobie z dużo większą ilością bodźców i przechodzi w nadbieg. Doświadczamy tego powodzi informacji jako psychodelicznej podróży LSD (być może analogicznej do przytłaczającego uczucia przeciążenia Twittera).

Nowa PNAS badanie, prowadzone przez dr Katrin H. Preller z University Hospital for Psychiatry Zurich i współautorem Vollenweidera, nurkuje głęboko w mózg, aby pokazać, jak LSD wywiera swój wpływ na wzgórze. Ponieważ w ich szczytowym okresie podróże LSD mają podobne skutki do problemów psychiatrycznych, jak depresja i schizofrenia, rozumiejąc, jak działa lek, mogą pokazać naukowcom, jak leczyć te zaburzenia.

LSD ma dobrze znany wpływ na serotoninę, neuroprzekaźnik zaangażowany w wiele innych leków psychedelicznych, i zaproponowano, że serotonina jest również kluczową cząsteczką zaangażowaną w manipulowanie zdolnością wzgórza do filtrowania informacji podczas podróży LSD, co skutkuje „przeciążeniem” kora mózgowa. ”Preller i jej zespół przetestowali, co by się stało, gdyby dali ludziom LSD, ale zablokowali ich receptory serotoninowe.

Dali swoim 24 uczestnikom zarówno LSD, jak i lek o nazwie ketanserin, który blokuje receptory serotoninowe. I rzeczywiście, kiedy użyli kwestionariusza 5-Dimensions Alcohol States of Consciousness, aby dowiedzieć się, kto się potknął, odkryli, że „wszystkie indukowane LSD efekty subiektywnych leków zostały zablokowane przez Keta”. Nurkując głębiej, pokazali, że LSD przerywa jeden duży obwód obszarów mózgu: zmieniona aktywność serotoniny zmniejsza wpływ prążkowia na wzgórze, które z kolei otwiera filtr wzgórza do określonej części kory zwanej PCC (tylna kora obręczy). Wygląda na to, że PCC będzie dużą częścią badań nad psychedelikami.

„W szczególności, niniejsze wyniki wskazują na rolę połączenia wzgórza-PCC dla efektów psychedelików”, piszą.

Chociaż wzgórze i PCC wydają się być ważnymi obszarami, na których należy się skupić, inne badania ujawniły, że efekty LSD pęcznieją w wielu połączonych ze sobą częściach mózgu. W 2018 r. Naukowcy z Hiszpanii wykazali, że LSD uderza „reset” w istniejące połączenia mózgu, oferując możliwość leczenia uporczywych problemów, takich jak depresja, uzależnienie i PTSD. W tym samym roku naukowcy z University of California w Davis wykazali, że neurony leczone LSD mają więcej „gałęzi” do łączenia się z sąsiednimi komórkami.

Dopóki nie zrozumiemy w pełni LSD, podróżujmy dalej: podobnie jak ludzie na LSD donoszą, że czują większe poczucie łączności z wszechświatem, podobnie neurony mózgu na psychedelikach są coraz bardziej połączone.

Abstrakcyjny: Psychedeliki wywierają wyjątkowy wpływ na ludzką świadomość. Model filtru wzgórzowego sugeruje, że podstawowe efekty psychedelików mogą wynikać z deficytów bramkowania, opartych na dezintegracji przetwarzania informacji w pętlach sprzężenia zwrotnego korowo-prążkowia-wzgórzowo-korowego (CSTC). Aby przetestować tę hipotezę, scharakteryzowaliśmy zmiany w ukierunkowanej (skutecznej) łączności między wybranymi regionami CTSC po ostrym podaniu dietyloamidu kwasu lizerginowego (LSD) i po wstępnym leczeniu Ketanserin (selektywnym antagonistą receptora serotoninowego 2A) plus LSD w randomizowanej podwójnie ślepej próbie, kontrolowane placebo, badanie krzyżowe z udziałem 25 zdrowych uczestników. Zastosowaliśmy widmowe dynamiczne modelowanie przyczynowe (DCM) dla danych fMRI w stanie spoczynku. Dla każdego warunku leczenia określono w pełni połączone modele DCM, aby zbadać łączność między następującymi obszarami: wzgórzem, prążkowiem brzusznym, korą tylnego zakrętu obręczy i korą skroniową. Nasze wyniki potwierdzają główne przewidywania zaproponowane w modelu CSTC i dostarczają dowodów, że LSD zmienia skuteczną łączność w szlakach CSTC, które są zaangażowane w bramkowanie informacji czuciowej i czuciowo-ruchowej do kory. W szczególności LSD zwiększyło efektywną łączność ze wzgórza do tylnej obręczy obręczy w sposób zależny od aktywacji receptora serotoninowego 2A i zmniejszyło skuteczną łączność z prążkowia brzusznego do wzgórza niezależnie od aktywacji receptora serotoninowego 2A. Łącznie wyniki te przyspieszają nasze mechanistyczne rozumienie działania psychedelików w zdrowiu i chorobie. Jest to ważne dla rozwoju nowych farmakologicznych środków terapeutycznych, a także zwiększa nasze zrozumienie mechanizmów leżących u podstaw potencjalnej skuteczności klinicznej psychedelików.