
约翰霍普金斯医学院的研究人员最近的一项研究表明,迷幻药可能会重新开启大脑中的“关键时期”,此时哺乳动物更容易从环境中学习。这项研究为这些药物如何发挥作用提供了新的见解,并为中风和耳聋等疾病提供了潜在的应用,超出了目前专注于抑郁症、成瘾和创伤后应激障碍的研究。
约翰霍普金斯大学医学院的研究人员发现,迷幻药可以重新开启大脑的“关键时期”,增强其从环境中学习的接受能力。
根据药物的不同,效果的持续时间从两天到四周不等。这一发现为co的治疗提供了潜在的应用比如中风和耳聋,以及提供对功能的深入了解这些药物的作用及其分子机制。
长期以来,神经科学家一直在寻找重新开启大脑“关键时期”的方法,在这个时期,哺乳动物对来自周围环境的信号更敏感,这些信号会影响大脑发育时期。现在,约翰霍普金斯医学院的研究人员说,一项在老鼠身上进行的新研究表明,致幻剂都有重新开启这种关键时期的能力,这与它们有关,但关键时期开启的时间长短不同——一次剂量的时间从两天到四周不等。
科学家们说,这项研究结果将于6月16日发表在《自然》杂志上,为迷幻药的工作原理提供了一种新的解释,并提出了治疗范围更广的疾病的潜力,比如中风和耳聋,而不仅仅是目前对药物的研究,比如抑郁症、成瘾症和创伤后应激障碍。科学家们还对受致幻剂影响的分子机制提供了新的看法。
关键时期已经被证明具有这样的功能,比如帮助鸟类学会唱歌,帮助人类学习一门新语言,中风后重新学习运动技能,以及建立一只眼睛对另一只眼睛的支配地位。
约翰霍普金斯大学医学院神经科学副教授、医学博士g
基于她的实验室研究社会行为的经验,D?len的团队一直在研究迷幻药物是如何通过重新打开这些关键时期来起作用的。2019年,她的团队发现,MDMA是一种能激发爱和社交感的迷幻药,在老鼠身上开启了一个关键时期。
当时,D?len认为MDMA的亲社会特性为开启关键期铺平了道路,但她的团队惊讶地发现,在目前的研究中,其他没有亲社会特性的迷幻药也可以开启关键期。
在目前的研究中,D?len的研究小组研究了五种致幻剂的重新开放潜力——伊博加因、氯胺酮、LSD、MDMA和psylocibin——在许多研究中显示,它们能够改变对存在的正常感知,并使人们能够发现自我或世界。
研究小组进行了一项完善的行为测试,以了解成年雄性老鼠如何容易地从社会环境中学习。他们训练老鼠在一个与社会互动有关的环境和另一个与自己有关的环境之间建立一种联系。通过比较给老鼠服用迷幻药后在每个环境中度过的时间,研究人员能够看到成年老鼠是否开启了关键期,使它们能够学习社会环境的价值——这是一种通常在青少年时期学习的行为。
对于给予氯胺酮的小鼠,社会奖励学习的关键时期在小鼠中保持开放48小时。裸盖菇素的开放状态持续了两周。对于注射了MDMA、LSD和伊波加因的小鼠,临界期分别为2周、3周和4周。
研究人员说,老鼠的临界时期保持开放的时间长度似乎与人们自我报告每种迷幻药的急性效应的平均时间长度大致相当。
D?len说:“这种关系为我们提供了另一条线索,即致幻剂的急性作用持续时间可能是每种药物在开启关键时期的作用或长或短的原因。”
“关键时期的开放状态可能是治疗后整合期保持学习状态的机会,”她补充说。“很多时候,在接受手术或治疗后,人们会回到混乱、忙碌的生活中,这可能会让人不堪重负。临床医生可能会考虑服用迷幻药后的一段时间作为愈合和学习的时间,就像我们做心脏直视手术一样。”
接下来,科学家们研究了致幻剂对分子机制的影响。首先,在小鼠脑细胞中,他们检查了神经递质血清素的结合点,即受体。研究人员发现,LSD和裸盖菇素利用血清素受体打开关键时期,而MDMA、伊博加因和氯胺酮则不然。
为了探索其他分子机制,研究小组转向核糖核酸(RNA),这是DNA的近亲,代表了哪些基因在小鼠细胞中被表达(产生蛋白质)。研究人员发现,在关键时期打开前后,65种蛋白质产生基因的表达存在差异。
这些基因中约有20%调节与维持或修复细胞外基质有关的蛋白质。细胞外基质是一种包裹伏隔核内脑细胞的支架,伏隔核与对奖励有反应的社会学习行为有关。
参考文献:2023年6月14日,Nature。DOI: 10.1038 / s41586 - 023 - 06204 - 3
本研究由Klingenstein-Simons基金会、Kavli神经科学发现研究所杰出博士后奖学金、约翰霍普金斯大学教务长博士后奖学金计划和美国国立卫生研究院(R01MH117127, R01HD098184, R01AG066768, R01AG072305, K99NS122085)提供资金。
其他参与这项研究的还有罗曼·纳尔杜、爱德华·索耶、宋新军、麦肯兹·威尔金森、亚斯明·帕多万-埃尔南德斯、Júnia劳拉·德·迪斯、诺埃尔·赖特、卡琳·拉马、塞尔·法尔廷、Loyal Goff和约翰·霍普金斯大学的吉纳维芙·斯坦-奥布莱恩。




