Ricerche

Il neurone color arcobaleno è stato trattato con LSD, mentre il neurone viola è il controllo. L'LSD ha alterato la struttura del neurone, permettendogli di sviluppare più rami e una struttura più complessa. (Fonte: Calvin Ly e Joanne Ly)

Sembra che le sostanze psichedeliche facciano di più che alterare semplicemente la percezione. Secondo le ultime ricerche, mie e dei miei colleghi, cambiano la struttura dei neuroni stessi.

Il mio gruppo di ricerca ha studiato gli effetti delle sostanze psichedeliche sulla struttura e sulla funzione neuronale e abbiamo scoperto che questi composti fanno crescere i neuroni. Molto. Gran parte di questi composti sono ben noti e comprendono il dietilamide dell'acido lisergico (LSD), la psilocina (da funghi magici), la N,N-dimetiltriptamina (DMT, dall'ayahuasca) e la 3,4-metilendiossimetamfetamina (MDMA, alias ecstasy).

Questi sono tra i farmaci più potenti noti per influenzare la funzione cerebrale, e la nostra ricerca dimostra che possono anche alterare la struttura del cervello. I cambiamenti nella struttura neuronale sono importanti perché possono avere un impatto su come è cablato il cervello e, di conseguenza, su come ci sentiamo, pensiamo e ci comportiamo.

Prima del nostro studio, c'erano relativamente pochi composti noti per avere effetti così drastici e rapidi sulla struttura neuronale. Uno di questi composti era la ketamina, un anestetico dissociativo e probabilmente il miglior antidepressivo ad azione rapida che abbiamo a disposizione al momento.

Se pensi al neurone come a un albero, allora i suoi dendriti sarebbero i rami grandi, e le sue spine dendritiche - che ricevono segnali da altri neuroni - sarebbero i rami piccoli. Alcuni di questi rami piccoli potrebbero avere foglie, che sono le sinapsi per il neurone. In effetti, i neuroscienziati spesso usano termini come "albero" e "potatura" come farebbe un orticoltore.

Quando abbiamo sviluppato i neuroni in un piatto - che non è diverso dalla crescita di una pianta in un vaso - e li abbiamo nutriti con composti psichedelici, i neuroni hanno fatto germogliare più rami dendritici, hanno sviluppato più spine dendritiche e formato più connessioni con i neuroni vicini.

Ripensare la depressione

Grazie agli studi sulla chetamina, sugli antidepressivi ad azione lenta e sui modelli di depressione cronica della depressione, gli scienziati ora sanno che la depressione non è semplicemente il risultato di uno "squilibrio chimico", come suggeriscono le società farmaceutiche. È molto più complicato e comporta cambiamenti strutturali nei circuiti neurali chiave che regolano l'emozione, l'ansia, la memoria e la ricompensa.

Uno dei tratti distintivi della depressione è l'atrofia dei neuroni nella corteccia prefrontale - una regione del cervello che controlla l'ansia e regola l'umore, tra le altre cose. Fondamentalmente, questi rami e spine si accartocciano, disconnettendosi da altri neuroni nel cervello. Un'ipotesi per la quale la ketamina è così efficace è perché può far ricrescere rapidamente gli alberi e le spine di questi neuroni critici.

Come la ketamina, le sostanze psichedeliche hanno mostrato risultati promettenti in clinica per il trattamento delle malattie neuropsichiatriche. La tisana contenente DMT chiamata «ayahuasca» produce effetti antidepressivi ad azione rapida in un giorno, la psilocibina allevia l'ansia dei malati terminali di cancro e l'MDMA può ridurre la paura in coloro che soffrono di disturbo da stress post-traumatico (PTSD). I nostri studi recenti suggeriscono la possibilità intrigante che i composti psichedelici e la ketamina possano condividere un meccanismo terapeutico comune.

Psichedelici contro psicoplastogeni

A rigor di termini, uno psichedelico è una droga che "manifesta la mente" - una definizione che è aperta all'interpretazione. Tende a produrre distorsioni percettive o allucinazioni, attivando i recettori 5-HT2A. Il nostro gruppo di ricerca ha scoperto che composti considerati di solito sostanze psichedeliche, come l'LSD e il DMT, nonché quelli che a volte vengono chiamati sostanze psichedeliche, come l'MDMA, e quelli che non sono solitamente definiti psichedelici, come la ketamina, sono tutti in grado di influenzare profondamente la struttura neuronale.

Il nostro gruppo ha coniato il termine "psicoplastogeno" per riferirsi a tali composti e riteniamo che queste molecole possano rappresentare la chiave per trattare un'ampia varietà di malattie cerebrali.

I nostri studi sui neuroni coltivati ​​in piatto, così come gli esperimenti condotti su moscerini della frutta e sui roditori, hanno dimostrato che diversi psicoplastogeni, comprese le sostanze psichedeliche e la ketamina, incoraggiano i neuroni a far crescere più rami e spine. Sembra che tutti questi composti agiscano attivando l'mTOR, una proteina chiave coinvolta nella crescita cellulare.

Il macchinario biochimico che regola l'attività di mTOR è complicato. Mentre districhiamo il modo in cui le sostanze psichedeliche e gli altri psicoplastici attivano la segnalazione mTOR, potremmo essere in grado di progettare composti che producono solo gli effetti terapeutici sulla crescita neuronale mentre bypassano i percorsi che portano ad allucinazioni indesiderate.

Nel settore è noto da tempo che le sostanze psichedeliche possono produrre effetti positivi duraturi sulla funzione cerebrale, ed è possibile che questi cambiamenti duraturi derivino dagli effetti psicoplastogenici di questi farmaci. Se fosse vero, ciò suggerirebbe che gli psicoplastogeni potrebbero essere usati per riparare i circuiti che sono danneggiati nei disturbi dell'umore e dell'ansia.

Panacea o veleno?

Molte malattie, come la depressione e i disturbi d'ansia, sono caratterizzate da atrofia dei rami e delle spine dendritiche. Pertanto, i composti in grado di promuovere rapidamente la crescita dendritica, come gli psichedelici, hanno un ampio potenziale terapeutico. Il numero di studi che dimostrano che le sostanze psichedeliche possono produrre effetti terapeutici continua a crescere ogni anno.

Tuttavia, dovremmo moderare il nostro entusiasmo perché non conosciamo ancora tutti i rischi associati all'uso di questi farmaci. Ad esempio, è possibile che la promozione della crescita neuronale durante lo sviluppo possa avere conseguenze negative interferendo con i normali processi attraverso i quali vengono perfezionati i circuiti neuronali. Non lo sappiamo ancora.

Allo stesso modo, non è chiaro quali effetti avranno gli psicoplastogeni sul cervello che invecchia. È importante tenere presente che un'eccessiva attivazione di mTOR è associata anche a una serie di malattie, tra cui il disturbo dello spettro autistico (ASD) e il morbo di Alzheimer.

Per me, è ovvio che dobbiamo capire come questi potenti composti influenzano il cervello, sia in positivo che in negativo, se speriamo di comprendere appieno le leggi fondamentali che governano il modo in cui funziona il sistema nervoso e come ripararlo quando non funziona.