Пояснено глибинне вплив ЛСД на мозок людини Наука та техніка
Пояснено глибинний вплив ЛСД на мозок людини
Вчені знають, як саме ЛСД впливає на свідомість людини, проте слабо розуміють, що відбувається на рівні нервових клітин та молекул. Дослідники з Університету Північної Кароліни вирішили закрити прогалини у цих знаннях і простежили за тим, як психоделік зв'язується з рецепторами нейронів. «Лента.ру» ознайомилася з науковою роботою та розповідає, що відбувається з нервовими клітинами «під кислотою».
Діетиламід d-лізергінової кислоти, більш відомий як ЛСД, було відкрито хіміком Альбертом Хофманном у 1938 році. Через п'ять років вчений вперше вжив ЛСД усередину та виявив його психоактивні властивості. ЛСД змінює сприйняття і настрій людини, люди під її впливом відчувають психоделічні переживання, звані «трипи», що тривають 6-15 годин. Деякі вчені, включаючи Хофманна, сподівалися, що ця речовина легально використовуватиметься в рекреаційних і навіть медичних цілях, проте неконтрольоване поширення психоделіка серед молоді врешті-решт призвело до його заборони.
Матеріали на тему
Шорсткий бог
Проте останніми роками проводиться дедалі більше досліджень впливу ЛСД на людей із різними розладами нервової системи. Наприклад, вчені давали психоделік пацієнтам із кластерними головними болями, тривожними розладами чи наркотичною залежністю. Передбачається, що діетіламід d-лізергінової кислоти може використовуватися в більш фундаментальних дослідженнях у галузі психопатології та дисциплін, що вивчають свідомість.
Створені один для одного
Встановлено, що ЛСД зв'язується зі сполученими з G-білком рецепторами (GPCR), до яких також відносяться серотонінові рецептори.Ці білкові молекули знаходяться на поверхні нейронів і реагують з різними речовинами (наприклад, з серотоніном), запускаючи передачу (трансдукцію) біохімічних сигналів усередині клітин. GPCR ще називають семіспіральними рецепторами, оскільки вони складаються із семи спіралей, що пронизують зовнішню мембрану клітини. Ці окремі структури являють собою домени - відносно самостійні ділянки білка, що згортаються незалежно один від одного.
Коли із зовнішнього боку клітини з GPCR зв'язується речовина (ліганд), рецептор змінює розташування доменів. В результаті активується сполучений G-білок: відривається від рецептора та здійснює сигнальну функцію у надрах клітини. Однак можливий і альтернативний шлях передачі сигналу за участю не G-білків, а аррестинів, що блокують взаємодію між GPCR і G-білком і беруть на себе сигнальну функцію трансдукції. Багато лігандів можуть активувати обидва шляхи, але деякі сполуки віддають перевагу тільки одному з них. Цей феномен дослідники називають "функціональною селективністю".
Простіше кажучи, лінія передачі сигналу після рецептора розгалужується. Це має значення для розробки лікарських засобів. Ми можемо впливати на рецептор, зачіпаючи велику мережу сигнальних шляхів, що загрожує складними і непередбачуваними наслідками. А можемо зробити тонше, впливаючи на окремі «гілки». Але для цього слід знати точні механізми функціональної селективності.
ЛСД – ліганд усіх GPCR. Свої психоактивні властивості речовина виявляє, зв'язуючись із серотоніновими рецепторами, які відносяться до сімейства 5-HT2, особливо з рецепторами 5-HT2A та 5-HT2B. Активація останніх пов'язана з тривогою, апетитом, навчанням, настроєм, сексуальною поведінкою та сприйняттям.
У новомуДослідження вчені вирішили з'ясувати, які молекулярні механізми лежать в основі взаємодії ЛСД та серотонінових рецепторів 5-HT2, а також функціональної селективності психоделіка. Для цього дослідники проаналізували зміни у тривимірній структурі рецептора 5-HT2B. Рентгенівськими променями було проскановано кристали білка, що з ЛСД. Отримані зображення роздільною здатністю близько 0,3 нанометра.
Увійшов і повернув
ЛСД та інші ліганди серотонінових рецепторів можна умовно розділити на дві функціональні групи - ерголін, що складається з чотирьох кілець, та діетіламід. Провівши кристалографічні дослідження, вчені з'ясували, що ерголінова частина молекули знаходиться у вузькому «кишені», утвореному бічними ланцюгами чотирьох із семи спіральних доменів (III, V, VI та VII). Діетиламід ж вставлений в «щілину» між спіралями I, III та VII.
Основну функціональну роль лігандах грають ерголіни. Хоча ці обручки дуже схожі один на одного, вони викликають різні ефекти. Так, ергостерол полегшує біль при мігрені, а ЛСД викликає галюцинації. Частково це можна пояснити тим, що фізіологічний бар'єр між кровоносною системою та центральною нервовою системою (гемато-енцефалічний бар'єр) обмежує попадання деяких лігандів у мозок. Так, ергостеролу не проходить через бар'єр і не викликає галюцинації. Однак дослідники також з'ясували, що ерголіни можуть займати різне положення у кишенях рецепторів нервових клітин. Крім того, при взаємодії з лігандом дещо змінюється розміщення бічних ланцюгів спіральних доменів. В результаті ліганди по-різному «сідають» у рецептор. Зокрема, ергостерол проникає трохи глибше в 5-HT2B, ніж ЛСД.
">