Nie ma przycisku resetowania w twoim mózgu. Ale im więcej naukowcy dowiadują się o magicznych grzybach, tym bardziej wiemy, że są one tak blisko przycisku resetującego, jak to tylko możliwe.
Psilocybina – halucynogenna substancja chemiczna w niektórych grzybach – może zmienić kształt komórek w mózgu i coraz częściej wykazuje potencjał w leczeniu uzależnień i depresji. Teraz, używając nowych modeli mózgu, naukowcy mają lepsze pojęcie o tym, jak to wszystko się dzieje.
Naukowcy skonstruowali model ludzkiego mózgu pod wpływem psilocybiny, naświetlając w jaki sposób magiczne grzyby pozwalają naszemu mózgowi na dostęp do niewykorzystanego potencjału. Model ten pokazuje, że pod wpływem psilocybiny mózg tworzy pętlę sprzężenia zwrotnego aktywności neuronów i uwalniania neuroprzekaźników (chemicznych posłańców, których neurony używają do komunikacji).
To odkrycie zostało opublikowane w poniedziałek w Proceedings of the National Academy of Sciences.
Ta dynamika tworzy podwójny cios, który może pozwolić mózgowi na wejście w inaczej niedostępne stany, w tym „destabilizację” poszczególnych sieci mózgowych i stworzenie bardziej „globalnej” sieci w całym mózgu.
Ta destabilizacja jest jedną z hipotez, którą naukowcy wykorzystali do wyjaśnienia, dlaczego grzyby magiczne mogą wywoływać doświadczenia psychodeliczne. Ale może to również podkreślić, dlaczego mają one potencjał jako leczenie zaburzeń takich jak depresja, wyjaśnia Morten Kringlebach, pierwszy autor badania i starszy pracownik naukowy na Uniwersytecie w Oxfordzie.
„Użycie tego modelu będzie kluczowe dla prawdziwego zrozumienia, jak psylocybina może przywrócić równowagę w zaburzeniach neuropsychiatrycznych, takich jak oporna na leczenie depresja i uzależnienie” – mówi Kringlebach w rozmowie z Inverse.
Jak grzyby magiczne wpływają na mózg?
Badanie to opiera się na obrazach mózgu dziewięciu uczestników, którym wstrzyknięto psylocybinę lub placebo. Naukowcy użyli tych obrazów do stworzenia „całego mózgu connectome”, który dostarcza obrazu wszystkich fizycznych neuronów w mózgu, jak również aktywności neuroprzekaźników, które są przenoszone tam i z powrotem.
Podczas przeciętnego dnia w ludzkim mózgu, neurony nieustannie strzelają, a neuroprzekaźniki przemierzają dobrze wydeptane ścieżki przez mózg, trochę jak samochody na autostradzie. Po zażyciu magicznych grzybków, sieci te są „zdestabilizowane”, wyjaśnia Kringlebach.
Wcześniejsze badania wykazały, że nowe sieci pojawiają się w tandemie. To tak, jakby te samochody na autostradzie dostały wolną rękę, aby zboczyć z autostrady i obrać drogi powrotne w kierunku nowych celów.
Naukowcy zaczynają rozumieć, jak to działa. Na przykład, psylocybina (jak również psychodeliki takie jak DMT) naśladuje serotoninę, neuroprzekaźnik związany z uczuciami szczęścia lub miłości. Kringelbach sugeruje, że te grzyby robią więcej niż tylko wpływają na przepływ serotoniny w mózgu.
„Chcieliśmy zbadać rolę neuroprzekaźnictwa w dynamicznie zmieniającej się aktywności w sieciach całego mózgu – i jak to zmienia uwalnianie neuroprzekaźnika w zamian,” wyjaśnia.
Modele pokazały, że mózg jest zdolny do tworzenia nowych sieci poprzez sprzężenie efektów aktywności neuronów i uwalniania neuroprzekaźników, takich jak serotonina. Uwalnianie neuroprzekaźników i odpalanie neuronów działają razem – a kiedy masz jedno bez drugiego, cały system się rozpada.
Gdy naukowcy dostosowali swój model tak, aby te procesy działały niezależnie, odkryli, że nie byli w stanie odtworzyć tej samej „destabilizacji” sieci, którą zwykle można zobaczyć, gdy ktoś jest na magicznych grzybkach. Ta sama awaria w ich wzór stało się, gdy zastąpił typowe receptory serotoniny wykorzystywane przez grzyby magiczne (5-HT2A receptory) z innymi typami receptorów serotoniny.
Przyjęte razem, sugeruje to, że zarówno same receptory, jak i wzory aktywności neuronów są niezbędne dla psilocybiny, aby naprawdę działać.
Przyszłość magicznych grzybów – Wiedząc, że zarówno receptory, jak i aktywność neuronów są potrzebne, mówi Kringlebach, może pomóc lepiej zrozumieć, jak używać leku jako terapii. Z kolei te modele mogą nam pomóc w wizualizacji nieprzemijającej tajemnicy w ludzkim mózgu, mówi Kringlebach.
„Od dawna stanowiło zagadkę, w jaki sposób stały anatomiczny układ połączeń w mózgu może wywoływać tak wiele radykalnie różnych stanów mózgu; od normalnego czuwania do głębokiego snu i zmienionych stanów psychodelicznych”, mówi.
Mamy tylko stałą ilość sprzętu w mózgu, a mimo to uruchamiamy wysoce skomplikowane oprogramowanie, które wytwarza sny, świadomość i – jeśli ktoś jest na narkotyku takim jak DMT – „przełomowe doświadczenia”.
Jeśli magiczne grzyby pokazują cokolwiek, to to, że mózg może nauczyć się używać swojego stałego sprzętu na bardzo różne sposoby, jeśli odpowiednie składniki są zaangażowane. Sztuką jest dowiedzieć się, jakich narzędzi potrzebuje mózg, aby uruchomić różne rodzaje oprogramowania na tym sprzęcie.
W przyszłości zespół ma nadzieję, że ich model pomoże nam dowiedzieć się, w jaki sposób możemy uruchamiać różne rodzaje oprogramowania w naszych mózgach, a tym samym pomóc w leczeniu takich schorzeń jak depresja.
„Ten nowy model da nam bardzo potrzebne, przyczynowe narzędzia do potencjalnego projektowania nowych interwencji w celu złagodzenia ludzkiego cierpienia w zaburzeniach neuropsychiatrycznych” – mówi Kringlebach.
Abstrakt: Niezwykły postęp dokonał się dzięki modelom całego mózgu łączącym anatomię i funkcję. Paradoksalnie, nie jest jasne, w jaki sposób neuronalny system dynamiczny działający w ustalonym ludzkim anatomicznym connectomie może dać początek bogatym zmianom w repertuarze funkcjonalnym związanym z funkcjonowaniem ludzkiego mózgu, co jest niemożliwe do wykazania poprzez długotrwałą plastyczność. Neuromodulacja ewoluowała, aby umożliwić taką elastyczność poprzez dynamiczną aktualizację efektywności stałego połączenia anatomicznego. Tutaj przedstawiamy teoretyczne ramy modelujące dynamiczne wzajemne sprzężenia pomiędzy neuronami i systemami neuroprzekaźników. Demonstrujemy, że te ramy są kluczowe dla postępu naszego zrozumienia dynamiki całego mózgu poprzez dwukierunkowe sprzężenie tych dwóch systemów poprzez połączenie multimodalnych danych neuroobrazowania (dyfuzyjny rezonans magnetyczny, funkcjonalny rezonans magnetyczny i pozytonowa tomografia elektronowa) w celu wyjaśnienia funkcjonalnych efektów stymulacji specyficznego receptora serotoninergicznego (5-HT2AR) za pomocą psylocybiny u zdrowych ludzi. Ten postęp pozwala zrozumieć, dlaczego psylocybina jest obiecująca jako środek terapeutyczny w zaburzeniach neuropsychiatrycznych, w tym depresji, lęku i uzależnienia. Ogólnie rzecz biorąc, te spostrzeżenia pokazują, że wzajemne sprzężenie całego mózgu pomiędzy neuronami i systemami neurotransmisji jest niezbędne do zrozumienia niezwykłej elastyczności funkcji ludzkiego mózgu, pomimo konieczności polegania na stałej łączności anatomicznej.