Cercetătorii au descoperit cum psilocibina poate „reconecta” creierul pentru a combate depresia, fără efecte halucinogene

Psilocibina, substanța psihoactivă din ciupercile halucinogene, ar putea deschide noi perspective în tratarea depresiei. Un studiu realizat pe șoareci arată că această substanță poate stimula formarea unor conexiuni noi și durabile între celulele nervoase, prin mecanisme distincte de cele responsabile pentru efectele sale psihedelice.

Descoperirea este importantă deoarece cercetătorii încearcă de mai mult timp să afle dacă beneficiile potențiale ale substanțelor psihedelice asupra creierului pot fi separate de efectele lor asupra percepției și conștiinței. Dacă acest lucru va fi confirmat și în cazul oamenilor, ar putea deveni posibilă dezvoltarea unor tratamente care să păstreze efectele terapeutice, fără experiențele halucinogene.

Cercetarea a fost realizată de o echipă de la Universitatea California din Santa Cruz și publicată în revista Nature Neuroscience. Jacob Baker și Emily Kogan sunt primii autori ai studiului, coordonat de Yi Zuo, din cadrul Departamentului de Biologie Moleculară, Celulară și de Dezvoltare.

Psilocibina stimulează formarea unor conexiuni noi

Pentru a observa schimbările produse în creier, cercetătorii le-au administrat șoarecilor o singură doză de psilocibină. Ulterior, timp de trei săptămâni, au urmărit la microscop anumite structuri ale celulelor nervoase, numite spini dendritici. Aceste mici proeminențe se află pe ramificațiile neuronilor și găzduiesc sinapsele, punctele prin care celulele nervoase transmit semnale.

În primele 24 de ore după administrarea substanței, șoarecii tratați au dezvoltat mai mulți spini dendritici noi decât animalele care primiseră doar soluție salină. Dintre cele trei doze testate, cele medie și mare au avut efecte aproximativ similare.

Mai important, noile structuri au fost și mai rezistente în timp. În grupul de control, doar 40,6% dintre spinii nou formați au supraviețuit o săptămână. În cazul animalelor care primiseră psilocibină, procentul a ajuns la 61,3%.

Diferența s-a menținut și după trei săptămâni: 48% dintre noile conexiuni erau încă prezente la șoarecii tratați, comparativ cu 29,3% în grupul de control.

Cercetătorii au observat și schimbări ale formei acestor structuri. Doar 2,2% dintre noii spini dendritici ai șoarecilor netratați au căpătat forma matură, asemănătoare unei ciuperci, asociată cu o sinapsă mai puternică. După administrarea psilocibinei, proporția a crescut la 28,4%.

„Aceste conexiuni nou formate se pot integra în circuitele neuronale existente și pot persista în timp, lăsând o urmă structurală de durată a efectelor psilocibinei asupra creierului”, a explicat Jacob Baker, doctorand în laboratorul coordonat de Yi Zuo.

Citește și: Ciupercile halucinogene ar putea reduce simptomele PTSD la veteranii de război, potrivit unui studiu

Psilocibina accelerează eliminarea conexiunilor vechi

Cercetătorii au descoperit că efectul substanței este mai complex decât o simplă creștere a numărului de conexiuni neuronale.

Deși psilocibina a stimulat temporar apariția unor structuri noi, aceasta a accelerat și pierderea unor conexiuni deja existente. În consecință, densitatea totală a rețelelor neuronale nu a crescut permanent, ci a revenit treptat spre nivelul inițial.

Cu alte cuvinte, în creierul sănătos al șoarecilor, psilocibina nu a dus pur și simplu la acumularea unui număr tot mai mare de conexiuni. Substanța a favorizat un proces de reorganizare, în care unele structuri noi le-au înlocuit pe cele vechi.

Psilocibina și creierul afectat de stres

Pentru a înțelege dacă substanța ar putea avea un rol în combaterea depresiei, echipa a analizat și reacția unor șoareci supuși unui stres moderat și imprevizibil timp de 21 de zile. Această metodă este folosită în cercetare pentru a reproduce anumite modificări asociate unei stări asemănătoare depresiei la rozătoare. După încheierea perioadei de stres, animalele au primit psilocibină sau soluție salină.

La șoarecii din grupul de control, pierderea conexiunilor neuronale a continuat chiar și după încetarea stresului. În schimb, la animalele tratate cu psilocibină, ritmul de dispariție a acestor structuri a revenit la nivelul observat la șoarecii care nu fuseseră supuși stresului. În același timp, s-au format mai multe conexiuni noi, ceea ce a dus la un câștig net mai mare.

Dintre conexiunile pierdute în timpul perioadei de stres, 7,8% au reapărut la șoarecii tratați cu psilocibină, comparativ cu 4,8% în grupul care primise soluție salină.

Cercetătorii au constatat însă că noile conexiuni nu apăreau în mod special în locurile în care cele vechi dispăruseră. Prin urmare, efectul nu pare să fie o simplă reparare punctuală a structurilor afectate.

„Aceste rezultate pun sub semnul întrebării perspectiva potrivit căreia psilocibina crește pur și simplu conectivitatea neuronală și sugerează că efectele sale depind de starea inițială a creierului”, a declarat Yi Zuo.

Efectele asupra creierului și reacția asociată substanțelor psihedelice

Unul dintre cele mai importante rezultate ale studiului este legat de receptorul asupra căruia acționează psilocibina. Este vorba despre receptorul serotoninergic 5-HT2A, prezent în special pe o anumită categorie de neuroni din cortex, regiunea creierului implicată în numeroase funcții.

Pentru a afla ce rol are acest receptor, cercetătorii au creat două grupuri de șoareci modificați genetic.

• În primul grup, receptorul 5-HT2A a fost eliminat din aproape toate celulele, cu excepția neuronilor corticali analizați. În aceste condiții, psilocibina a stimulat în continuare formarea unor conexiuni noi și a contribuit la menținerea lor. Totuși, animalele nu au prezentat reacția caracteristică de scuturare rapidă a capului.
• În al doilea grup, receptorul a fost eliminat tocmai din neuronii respectivi, dar a fost păstrat în restul creierului. De această dată, psilocibina nu a mai produs schimbările observate în structura conexiunilor neuronale, însă reacția de scuturare a capului a fost prezentă.

Rezultatele sugerează că receptorul 5-HT2A de pe acești neuroni este esențial pentru remodelarea structurală a creierului, dar nu și pentru reacția comportamentală asociată efectelor psihedelice.

Cercetătorii au identificat totuși o limită: în ambele grupuri de șoareci modificați genetic, psilocibina nu a mai accelerat eliminarea conexiunilor vechi. Acest lucru sugerează că procesul de reorganizare a circuitelor neuronale implică și alte tipuri de celule.

Citește și: O doză unică de psilocibină dă rezultate promițătoare în depresia rezistentă la tratament. Studiu realizat în NHS

Scuturarea capului nu înseamnă că șoarecii au avut halucinații

Autorii studiului atrag atenția asupra unei distincții importante. Reacția de scuturare rapidă a capului este folosită în cercetarea pe animale ca indicator indirect al activității unor substanțe psihedelice serotoninergice. Aceasta este însă o reacție fizică observabilă, nu o dovadă că șoarecii au avut halucinații. Cercetătorii subliniază că rezultatele nu explică direct mecanismele care provoacă halucinațiile la oameni.

Precizarea este importantă deoarece una dintre direcțiile de cercetare urmărește dezvoltarea unor medicamente care să producă schimbări benefice în creier fără să provoace experiențe psihedelice.

De altfel, oamenii de știință au creat deja compuși înrudiți cu unele substanțe psihedelice, dar care nu produc efecte halucinogene și care au stimulat formarea conexiunilor neuronale în experimente pe animale.

„Demonstrând că remodelarea terapeutică a circuitelor neuronale și efectele halucinogene funcționează prin căi celulare distincte, studiul nostru oferă un model promițător pentru dezvoltarea unor analogi medicamentoși care să nu provoace halucinații”, a declarat Yi Zuo.

Poate această descoperire duce la noi tratamente pentru depresie?

Deși rezultatele sunt promițătoare, cercetarea are limite importante. Experimentele au fost realizate pe șoareci, iar observațiile au vizat cortexul somatosenzorial, regiunea creierului responsabilă în principal de procesarea senzațiilor tactile.

Un studiu anterior, care a analizat cortexul frontal, a raportat rezultate diferite în privința stabilizării noilor conexiuni. Autorii cercetării actuale consideră că diferența ar putea fi explicată prin regiunea cerebrală examinată.

În plus, studiul nu a demonstrat că psilocibina a redus comportamentele asociate stresului la animale și nici că aceleași mecanisme funcționează în creierul uman.

Depresia este o afecțiune complexă, evaluată prin simptomele și modul în care acestea afectează viața unei persoane. Numărul conexiunilor neuronale observate la șoareci nu poate demonstra, de unul singur, eficiența unui tratament pentru această boală.

Cercetarea identifică însă un receptor și o categorie de neuroni implicați în unele dintre efectele structurale de durată ale psilocibinei. Pe viitor, aceste informații ar putea ajuta la dezvoltarea unor medicamente pentru depresie sau tulburarea de stres posttraumatic (PTSD), care să păstreze capacitatea de reorganizare a circuitelor cerebrale fără efectele psihedelice.

Deocamdată, este nevoie de cercetări suplimentare pentru a afla dacă această abordare poate deveni o opțiune terapeutică sigură și eficientă pentru oameni.