サイケデリックは、うつ病、不安、PTSD、その他の気分関連の症状を緩和する大きな可能性を秘めているため、世界中の研究室で注目を集めています。 それでも、これらの物質を安全で効果的な医薬品として開発するには大きなハードルがあります。サイケデリックドラッグがどのように作用するかについてはほとんど知られていません。
研究で 最近報告された 分子精神医学の博士が率いるチーム。 川島隆 ワイツマン科学研究所は、サイケデリック薬物が行動にどのような影響を与えるか、また脳内の個々の細胞にどのような影響を与えるかを観察できる新しいアプローチを開発しました。 この方法は、強力な光学顕微鏡、高度な画像分析、人工知能を組み合わせており、動物モデルとして未熟な幼生のゼブラフィッシュを使用します。
(LR) ドータン・ブラウン博士、川島隆志博士、エラド・ラバニアム氏、アイレット・ローゼンバーグ氏
メンタルヘルスのためにセロトニンをターゲットにする
サイケデリックは、古代のシャーマニズムの儀式から今日のワイルドなパーティーに至るまで、何千年もの間私たちとともにありました。 米国の「麻薬戦争」を開始した1970年の包括的薬物乱用防止規制法により、これらは科学的研究のために立ち入りが禁止された。 しかし、最近ではサイケデリック薬物が法の右側に位置するようになりました。
研究神経科学者であることに加えて医師でもある川島氏によると、サイケデリック薬は現在、本当に進歩的なことを行う準備ができているという。それは、気分に関係する精神疾患の治療のための最先端技術を改良することである。 。 特に、多くのサイケデリック物質が、他の多くの機能の中でもとりわけ、脳と神経系全体にメッセージを伝え、気分を調節する化学物質であるセロトニンに対する影響について、現在研究されています。
「サイケデリックは一般的な抗うつ薬よりもはるかに早くセロトニン受容体に影響を与え、より標的を絞った方法で作用するようです。」
しかし、川島氏は、サイケデリックスには幻覚性の副作用があるため、人体でサイケデリック薬物をテストするのは問題があり、また、サイケデリック薬物が脳にどのような影響を与えるかを正確に知ることは困難であると指摘する。観察するのが難しい。 「一方、ゼブラフィッシュの幼生は透明なので、特定の脳細胞に対する薬物の影響を監視し、これを行動と相関させることが可能です。」
ゼブラフィッシュの脳内の6つのセロトニン生成ニューロンの蛍光画像
この研究は、ワイツマン脳科学部門の川島研究室に客員研究員として加わった精神科医、ドータン・ブラウン博士の勧めで開始された。 ゼブラフィッシュの脳活動を画像化する川島氏の技術とセロトニン系の研究に触発されて、ブラウン氏はセロトニンに対する幻覚剤の正確な影響を解明するのに役立つプロジェクトを提案した。 これはひいては、シプラレックスやプロザックなどのセロトニン選択的再取り込み阻害剤（SSRI）として知られる、広く処方されている種類の抗うつ薬に代わる可能性のあるサイケデリックな代替薬の開発に貢献する可能性がある。
「SSRIは脳全体のセロトニンレベルを上昇させます」とブラウン氏は言う。 「対照的に、サイケデリックは、別のはるかに速いメカニズムを介してセロトニン受容体に影響を与え、より標的を絞った方法で脳領域に作用するようです。サイケデリックの作用機序をより深く理解し、脳に対する影響をマッピングすることで、副作用の少ない、より効果的な薬です。」
麻薬で釣る
科学者らは、他の薬では軽減されないうつ病への使用が試験されているキノコ由来のサイケデリック化合物であるシロシビンを含む溶液に浸したゼブラフィッシュの「頭に入る」ことを可能にする実験を計画した。 シロシビンを4時間「浴びた」後、この魚は行動実験のため川島氏のアリーナに飛び込んだ。そこはガラスの底に注目を集める視覚的なパターンが投影された浅い水のプールだ。
水温が突然一時的に低下するというストレスの多い状況に魚をさらした後、研究者らはその行動を準備浴をしなかった魚の行動と比較した。 「私たちはサイケデリックが魚のストレス反応にどのような影響を与えるかを知りたかったのです」と川島氏は言い、笑顔で付け加えた。助けられる。”
カスタマイズされた最先端の光学顕微鏡により、川島博士は透明なゼブラフィッシュの脳全体を観察し、幻覚剤であるシロシビンによって刺激されたニューロンの生きた活動のダイナミクスを捉えることができました。
実際、サイケデリックバスはストレスに関連した行動を 2 つの方法で軽減しました。 ストレスにさらされた後、事前に浸した魚は、薬物を与えなかった魚と比較して、水槽内を探索し、暗い領域にさえ足を踏み入れる可能性が高くなりました。 また、「薬物を摂取した」魚は、「素面の」魚よりも速く飛び回りました。 これらの違いは、シロシビンが刺激効果を生み出すことを示唆しました。
さらに、シロシビンはストレス後の不安を軽減しました。 「シロシビンを浴びていない魚は、急激な温度低下に反応して不規則にジグザグに泳ぎました」と川島研究室の研究生で、ブラウン氏とともに研究論文の筆頭共著者であるアイレット・ローゼンバーグ氏は語る。 「しかし、幻覚剤で前処理された魚は平静を保っており、この追加のストレスを順調に受け止めているようでした。」
科学者らは、15 分間の実験ごとに 270,000 枚の画像を生成する高速カメラの助けを借りて、自由に泳ぐ個々のゼブラフィッシュを詳細に記録することで、行動の違いを認識することができました。 この豊富な画像のサブセットには、目、鼻孔、体幹部、尾に沿った 6 つの点を含む 10 個のゼブラフィッシュの体の部位について手動で注釈が付けられ、ニュアンスを識別するためにディープ ニューラル ネットワーク (高度な AI アルゴリズム) をトレーニングするために使用されました。魚の泳ぎ方のパターン。 トレーニングが完了すると、このアルゴリズムは複雑な遊泳軌跡を特定し、サイケデリックな薬物の影響下で魚の行動がどのように変化するかを計画することができました。
その後、科学者たちはこれらの行動効果を特定の神経活性化パターンと結び付けることができました。 研究者らは、川島らによって以前に開発された、個々のゼブラフィッシュのニューロンと神経回路に蛍光標識を付け、活性化されると発光させる方法を利用した。 ゼブラフィッシュの幼生は透明であるため、科学者らは強力な光学顕微鏡を使用してこの活性化を直接画像化することができ、セロトニン関連のニューロンや回路の特定の変化を特定できるようになりました。
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#魚影響下がサイケデリックの仕組みを明らかに
2024-04-21 14:00:00