Согласно результатам недавнего исследования, всего одна доза психоактивного соединения, содержащегося в галлюциногенных грибах, может изменить структуру мозга. Ученые установили, что псилоцибин оказывает целенаправленное воздействие на работу нейронных сетей, участвующих в формировании навязчивых негативных мыслей. Этот факт позволяет объяснить положительное влияние вещества при лечении серьезных психических заболеваний.
Псилоцибин — вещество, которое присутствует в составе некоторых грибов. Этот компонент известен своими психоактивными качествами и провоцирует значительные трансформации в восприятии времени, пространства и ощущении собственной личности. Однако в последнее время псилоцибин и другие психоделические вещества показали огромный потенциал в терапии психических расстройств, таких как резистентная депрессия и тревожность.
Исследователи полагали, что благотворное воздействие связано со способностью псилоцибина усиливать пластичность мозга, то есть изменять нейронные связи. Под действием вещества мозг становится более адаптивным и открытым к изменениям. Однако детали того, каким образом вещество инициирует эти трансформации и на какие именно мозговые структуры оказывает влияние, до настоящего времени оставались неясными. В новой работе авторы попытались прояснить этот вопрос.
Группа американских психиатров и биоинженеров во главе с Алексом Кваном ( Alex Kwan) ученые из Корнеллского университета осуществили ряд экспериментов с использованием мышей. В ходе исследования животным вводили либо однократную дозу псилоцибина, либо физиологический раствор, выступавший в качестве контрольной группы).
Спустя день исследователи внесли в мозг грызунов генетически измененную версию вируса бешенства, выступающую в роли своеобразного «шпионского агента». Он передается от нервной клетки к нервной клетке через синапсы, двигаясь по уже существующим соединениям. Такой способ перемещения позволяет отследить пути, по которым распространяется сигнал внутри мозга: ученые получают карту взаимосвязей, показывающую, какие области и какие нейроны взаимодействуют друг с другом. В ходе эксперимента вирус был применен для точного определения нейронов, связанных с той областью, куда он был изначально введен.
Используя методы сканирования и последующего анализа, ученые установили, каким образом псилоцибин воздействует на мозг грызунов. Полученные данные произвели сильное впечатление.
У мышей, которым была введена единичная доза вещества, значительно усилились нейронные связи между ретроспленальной и префронтальной корой. Ретроспленальная кора имеет важное значение для функционирования памяти, воображения и обработки сенсорных данных. Префронтальная кора отвечает за сложное поведение, планирование и социальное взаимодействие. У контрольной группы подобных изменений не было выявлено.
Однако, это лишь одна из граней рассматриваемого вопроса. Исследования выявили, что у мышей псилоцибин снизил прочность определенных нейронных связей, ответственных за так называемые «рекуррентных петлях» ассоциативных областей коры головного мозга. В норме эти петли позволяют дольше удерживать важные воспоминания. Однако при психических расстройствах механизм может давать сбой, происходит «зацикливание» на негативных мыслях и моделях поведения, создавая порочный круг. Ослабление именно этих устойчивых петель с помощью «перенастройки» нейронных связей может снизить руминацию — навязчивое «пережевывание» одних и тех же тягостных мыслей.
Псилоцибин не действует как «топор» — он не устраняет сразу все нежелательные нейронные связи. Вместо этого он деликатно ослабляет те рекуррентные петли, которые формируют негативные мысли.
При депрессии мозг попадает в негативный цикл, где повторяются одни и те же мысли, образуя замкнутые рекуррентные петли. Псилоцибин действует как своего рода «переключатель», уменьшая прочность нежелательных связей в этих патологических структурах и одновременно укрепляя связи с областями, отвечающими за рациональное мышление. Это позволяет мозгу «перезагрузиться», прервать цикл навязчивых мыслей и укрепить здоровые нейронные связи, что и обуславливает терапевтический эффект.
В перспективе врачи смогут не только назначать псилоцибин, но и подбирать оптимальную стратегию перестройки определенных нейронных связей в мозге, исходя из особенностей психического расстройства. Ученые, представившие результаты исследования, подчеркнули, что их работа открывает новые возможности для изучения комбинирования нейромодуляции и психоделических веществ с целью точного воздействия на конкретные нейронные связи.
Следует учитывать, что эксперимент, проведенный группой Квана, был осуществлен на мышах. На данном этапе неизвестно, наблюдаются ли аналогичные изменения нейронных связей, вовлеченных в «рекуррентные петли», в человеческом мозге после приема псилоцибина. Однако американский невролог Майкл Уилер ( Michael Wheeler) по мнению исследователя, основной механизм действия псилоцибина, вероятно, одинаков как у мышей, так и у людей. Он уточнил, что области мозга, претерпевшие изменения у мышей под воздействием псилоцибина, также активировались у людей в похожем эксперименте, но с МРТ-сканированием в 2024 году.
Это указывает на то, что принцип действия вещества может быть схожим для различных видов, что вселяет оптимизм относительно перспектив клинических испытаний.
Научная работа опубликована на сайте электронного архива препринтов по биологии bioRxiv.org.