Псилоцибин и мозг: эффект, который держится месяцами

Новое исследование показывает: устойчивый антидепрессивный эффект псилоцибина — вещества из «волшебных грибов» — может быть связан не с тем, что в мозге вырастают новые связи, а с тем, что старые нейроны начинают стрелять иначе и продолжают так работать месяцами. Учёные обнаружили, что одна доза псилоцибина меняет электрическую активность нейронов у крыс на долгий срок, хотя физические «веточки» — дендритные шипики — исчезают довольно быстро. Работа опубликована в журнале Neuropsychopharmacology.

Депрессия — тяжёлое состояние, которое обычно лечат ежедневными таблетками. Эти препараты часто действуют медленно и подходят далеко не всем. Псилоцибин, напротив, привлекает внимание как возможность «одноразового» лечения: клинические исследования показывают, что одна-две дозы могут облегчить симптомы на месяцы или годы. Но биологический механизм такой долговечности до сих пор был туманным.

Учёные раньше считали, что дело в нейропластичности, то есть способности мозга перестраиваться. Особенно в структурной — когда между нейронами вырастает больше точек контакта, дендритных шипов. Короткие исследования действительно находили всплеск такого роста через дни или недели после приёма психоделиков. Но было неизвестно, остаются ли эти структуры достаточно долго, чтобы объяснить месяцы улучшений.

Команда исследователей под руководством Ханны Крамер, Меган Хибик и Чарльза Николса из LSU Health Sciences Center решила проверить это на крысах породы Wistar Kyoto — она известна тем, что у этих животных есть выраженные аналоги тревёжно-депрессивного поведения.

Учёные сравнили действие псилоцибина и синтетического вещества 25CN-NBOH. Псилоцибин взаимодействует с несколькими серотониновыми рецепторами, а 25CN-NBOH — только с одним, 5-HT2A, который считают главным «виновником» психоделических эффектов. Таким образом исследователи пытались понять, достаточно ли активации одного рецептора, чтобы вызвать долгие изменения поведения.

Крысам однажды вводили псилоцибин, 25CN-NBOH или солевой раствор. Затем животных оставили в покое и тестировали их поведение через пять и двенадцать недель — далеко за пределами действия самой молекулы.

Для оценки использовали принудительный тест плавания: крысу помещают в сосуд с водой, откуда она не может выбраться, и смотрят, сколько времени она активна, а сколько — просто неподвижно «висит». Чем больше неподвижности, тем более выражено депрессивное поведение, и наоборот.

И вот что выяснилось. У крыс, получивших псилоцибин или 25CN-NBOH, уровень «пассивности» оказался ниже. То есть поведение оставалось антидепрессивным и через пять, и через двенадцать недель — эффект держался стабильно.

После завершения поведенческих тестов учёные исследовали мозг животных, сосредоточившись на медиальной префронтальной коре — зоне, влияющей на настроение и принятие решений. С помощью высокоточной микроскопии они подсчитали плотность дендритных шипов. И оказалось, что их количество такое же, как у контрольных животных: структурный всплеск, наблюдавшийся в коротких исследованиях, к этому времени исчез. Генетический анализ тоже не выявил изменений.

Раз структурных изменений не осталось, учёные обратились к функциональной пластичности — изменениям в способах, которыми нейроны проводят электрические сигналы. Они взяли тонкие срезы мозга и с помощью электрофизиологических методов записали работу отдельных нейронов.

Нейроны поделили на два типа: адаптирующиеся, замедляющие стрельбу после первого импульса, и «взрывные», которые дают пачки быстрых сигналов. Оказалось, что нейроны у животных, получивших псилоцибин, стали более возбудимыми: их базовое напряжение приблизилось к порогу возбуждения, а «взрывные» клетки легче запускались и стреляли быстрее.

У крыс, получивших 25CN-NBOH, изменения тоже были, хотя их профиль отличался. Однако общий вывод был очевиден: разовое воздействие на рецептор 5-HT2A способно перестроить работу нейронов на месяцы.

Это объясняет, почему поведение животных менялось надолго: даже когда структура клеток вернулась к норме, электрическая «настройка» оставалась иной.

Ограничения исследования тоже обозначили. Эксперимент ставили только на самцах крыс, а самки могут реагировать иначе. Кроме того, тест плавания — лишь модель, которая не охватывает всей сложности человеческой депрессии. И хотя структурные изменения исчезли, нельзя исключать, что именно краткий всплеск роста шипов запускает цепочку долговременных функциональных сдвигов.

Будущие исследования будут изучать период между приёмом препарата и долгосрочными изменениями — чтобы понять, когда именно и как краткие структурные изменения превращаются в стойкое изменение работы мозга.