Badanie na myszach rozdziela wzrost kolców dendrytycznych od drgania głowy po psylocybinie

Badacze z University of California w Santa Cruz podali myszom jedną dawkę psylocybiny i przez czaszkę żywego zwierzęcia obserwowali pojedyncze kolce dendrytyczne, małe wypustki, w których jeden neuron odbiera sygnały od drugiego. Te same odgałęzienia mogli sprawdzić ponownie kilka dni później.

Rozdzielenie wynikało z eksperymentów genetycznych. Psylocybina działa na receptor serotoniny 5-HT2A, którego najwięcej jest w jednej klasie komórek wyjściowych kory. Gdy receptor przywrócono tylko w tych komórkach, psylocybina nadal tworzyła nowe połączenia i utrwalała je, ale myszy nie pokazywały odruchu drgania głowy. Gdy usunięto go z tych komórek, zostawiając wszędzie indziej, lek nie wpływał na okablowanie, a drgania występowały bez zmian.

Autorzy znaleźli jedno ograniczenie tego podziału. W obu zmodyfikowanych szczepach psylocybina przestawała przyspieszać zanik starych połączeń, więc usuwanie starego okablowania najwyraźniej wymaga też innych typów komórek.

Drganie jest wskaźnikiem zastępczym, nie halucynacją. Badacze nie mogą zapytać myszy, czego doświadczyła, więc drgania głowy zastępują aktywność halucynogenną. Autorzy piszą, że ich wyników nie należy odczytywać jako odpowiedzi na pytanie, co wywołuje halucynacje.

„Te wyniki podważają dominujący pogląd, że psylocybina po prostu zwiększa łączność neuronową, i sugerują, że jej działanie zależy od stanu wyjściowego mózgu”, powiedział Yi Zuo, biolog molekularny z Wydziału Biologii Molekularnej, Komórkowej i Rozwojowej UC Santa Cruz i główny autor badania. Jacob Baker i Emily Kogan dzielą pierwsze autorstwo. Zuo powiedział, że terapie oparte na tym podziale mogłyby dawać szybkie i trwałe działanie przeciwdepresyjne psychodelików, eliminując jednocześnie halucynogenne skutki uboczne.

Nowe połączenia zostawały na dłużej

W ciągu 24 godzin nowe kolce pojawiały się szybciej niż u myszy, którym podano roztwór soli fizjologicznej. Z trzech wypróbowanych dawek średnia i wysoka działały mniej więcej tak samo.

Nowe połączenia były też mocniejsze. U nietraktowanych myszy większość nowych wypustek zaczyna jako krótkie zalążki, które rzadko się utrzymują; tydzień przetrwało 40,6%, a po psylocybinie 61,3%. Po trzech tygodniach 48,0% nowych kolców u traktowanych myszy wciąż było na miejscu, wobec 29,3% w grupie kontrolnej. Kształt szedł tym samym tropem: 28,4% nowych kolców u zwierząt z lekiem wykształciło szeroką grzybkowatą główkę, która oznacza dojrzałą, silną synapsę, wobec 2,2% w kontroli.

U zdrowych myszy skok wzrostu był krótki. Lek przyspieszał też usuwanie starszych połączeń, a gęstość netto przez trzy tygodnie wracała w okolice punktu wyjścia.

Stres zmieniał odpowiedź

Następnie badacze poddali myszy 21 dniom nieprzewidywalnego łagodnego stresu, standardowego modelu na gryzoniach używanego do naśladowania stanu depresyjnego, i podali dawkę dzień po zakończeniu stresu. Powstawanie nowych kolców wzrosło jeszcze bardziej, a zanik istniejących połączeń, który u myszy z roztworem soli fizjologicznej trwał dalej po końcu stresu, wrócił do tempa obserwowanego u zwierząt niestresowanych.

U traktowanych myszy 7,8% połączeń utraconych w czasie stresu pojawiło się ponownie, wobec 4,8% w grupie kontrolnej z roztworem soli. Wyglądało to na efekt uboczny budowania kolców wszędzie, bo nowe wypustki nie pojawiały się częściej tam, gdzie stare zniknęły.

Co dalej

Autorzy proponują wyodrębnienie konkretnych komórek mózgu odpowiedzialnych za reakcje podobne do halucynacji i zestawienie produkcji kolców ze zmianami nastroju zwierząt.

Nic z tego nie zmienia terapii dostępnych dziś. Badanie nie testowało ludzi, a autorzy zaznaczają, że wyniki na myszach trzeba przełożyć na człowieka.