Какие препараты способны улучшить работу мозга и память. Как ЛСД влияет на нейропластичность и когнитивные функции. Может ли новый препарат восстановить мозг после инсульта.
ЛСД и его влияние на работу мозга
Исследования в области неврологии открывают новые возможности использования психоделических веществ для улучшения работы мозга. Недавнее исследование, опубликованное в журнале Experimental Neurology, предоставило первоначальные доказательства того, что ЛСД обладает ноотропными свойствами.
Как ЛСД влияет на нейропластичность?
Исследование показало, что ЛСД:
- Увеличивает маркеры нейропластичности в органоидах человеческого мозга
- Повышает предпочтение новизны у крыс
- Улучшает работу памяти у людей
Ученые обнаружили, что ЛСД влияет на несколько важных процессов в мозге, включая репликацию ДНК, нейронный поиск пути и передачу сигналов mTOR. Особенно значимыми оказались изменения в пути mTOR — протеинкиназы, участвующей во многих процессах нейронной пластичности и выступающей связующим звеном между пластичностью, обучением и памятью.
Влияние ЛСД на поведение животных
В эксперименте на крысах было обнаружено, что даже однократная доза ЛСД может существенно увеличить предпочтение новизны через несколько дней после приема. Животные, получившие ЛСД, проводили больше времени, исследуя новые объекты. Это указывает на то, что пластичность, вызванная ЛСД, усиливает поиск новизны.
Исследование влияния ЛСД на человека
Ученые провели рандомизированное двойное слепое плацебо-контролируемое исследование с участием 25 здоровых добровольцев. Участники получали 50 мкг ЛСД или плацебо, а на следующее утро выполняли тесты на память. Результаты показали, что после приема ЛСД участники лучше справлялись с тестами на память, чем после плацебо.
Исследователи отмечают, что это первое исследование, демонстрирующее улучшение подострой памяти у людей после приема ЛСД. Однако эффекты были не очень сильными, что может быть связано с однократной и относительно низкой дозой.
Перспективы использования ЛСД в медицине
Профессор Сидарта Рибейро, автор исследования, отмечает: «Даже одна доза ЛСД может способствовать нейронной пластичности и улучшению когнитивных функций у здоровых взрослых через несколько дней после приема». Однако он подчеркивает необходимость дальнейших исследований для изучения возрастных и гендерных различий, а также роли контекста в модуляции эффектов ЛСД.
Рибейро также отмечает, что полезность психоделиков не ограничивается лечением патологических состояний. Они могут быть полезны для улучшения познания здоровых людей и должны рассматриваться не только как лекарство, но и как часть жизни человека в целом.
Новый препарат для восстановления мозга после инсульта
Ишемический инсульт, когда подача кислорода к мозгу временно блокируется тромбом, может вызвать серьезные осложнения, включая проблемы с памятью, движением и способностью решать задачи. До недавнего времени не существовало одобренных препаратов, способных восстанавливать поврежденную мозговую ткань.
Как работает новый препарат?
Исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв разработали препарат, нацеленный на белковый рецептор, который связывается с хондроитинсульфатпротеогликанами (CSPG). CSPG содержатся в рубцовой ткани и могут препятствовать восстановлению поврежденной ткани мозга. Новый препарат предотвращает «липкость», вызванную CSPG, что позволяет восстанавливать ткань.
Результаты экспериментов на мышах
В эксперименте мышам вводили пептид или физиологический раствор в течение трех недель после искусственно вызванного ишемического инсульта. Результаты показали:
- Мыши, получавшие препарат, решали лабиринт более чем в два раза быстрее контрольной группы
- Подопытные животные демонстрировали улучшение мелкой моторики
- У мышей, получавших пептид, увеличилось количество связей между нейронами
- Стволовые клетки мозга мигрировали в место повреждения, образуя новые нейроны
Перспективы применения препарата
Исследователи отмечают, что результаты особенно впечатляют, учитывая способ доставки препарата (инъекция под кожу в поясницу) и задержку первого введения на неделю после инсульта. Предполагается, что препарат может быть эффективен и при других формах инсульта, так как система, на которую он влияет, активируется при различных типах повреждений мозга.
В ближайшее время планируется провести тестирование препарата на здоровых добровольцах для определения оптимальной дозировки. Ранние клинические испытания фазы I при травмах спинного мозга показали, что пептид безопасен для использования.
Другие перспективные направления в улучшении работы мозга
Нейротрофические факторы
Исследуются препараты, способствующие выработке нейротрофических факторов — белков, стимулирующих рост и выживание нейронов. Как они влияют на когнитивные функции? Нейротрофические факторы, такие как BDNF (нейротрофический фактор мозга), способствуют образованию новых нейронных связей и улучшают пластичность мозга, что может положительно сказываться на памяти, обучении и общих когнитивных способностях.
Модуляторы нейромедиаторных систем
Разрабатываются препараты, воздействующие на различные нейромедиаторные системы мозга. Какое влияние они оказывают? Модуляторы могут улучшать передачу сигналов между нейронами, что потенциально приводит к улучшению внимания, памяти и скорости обработки информации. Например, препараты, влияющие на холинергическую систему, могут улучшать память и внимание.
Антиоксиданты и противовоспалительные средства
Исследуется роль окислительного стресса и воспаления в процессах старения мозга и нейродегенеративных заболеваниях. Могут ли антиоксиданты и противовоспалительные препараты замедлить эти процессы? Некоторые исследования показывают, что определенные антиоксиданты и противовоспалительные средства способны защищать нейроны от повреждений и поддерживать когнитивные функции при старении.
Стимуляция нейрогенеза
Ведутся разработки препаратов, способствующих образованию новых нейронов во взрослом мозге. Как это может улучшить когнитивные функции? Стимуляция нейрогенеза может потенциально улучшить память, обучение и адаптивность мозга. Это особенно важно для восстановления после травм мозга и при нейродегенеративных заболеваниях.
Эпигенетические модуляторы
Исследуются препараты, влияющие на экспрессию генов, связанных с когнитивными функциями. Какие перспективы открывает этот подход? Эпигенетические модуляторы могут «включать» или «выключать» определенные гены, связанные с памятью и обучением, потенциально улучшая когнитивные способности и замедляя процессы старения мозга.
Этические аспекты использования препаратов для улучшения работы мозга
Применение препаратов для улучшения когнитивных функций у здоровых людей поднимает ряд этических вопросов. Какие проблемы могут возникнуть при широком распространении таких средств?
- Социальное неравенство: доступ к «умным таблеткам» может усилить разрыв между богатыми и бедными.
- Давление общества: может возникнуть неявное принуждение к использованию препаратов для повышения производительности.
- Изменение концепции нормы: что считать нормальным уровнем когнитивных функций?
- Безопасность долгосрочного применения: неизвестны отдаленные последствия постоянного «усиления» мозга.
- Аутентичность личности: не приведет ли использование таких препаратов к потере индивидуальности?
Будущее нейрофармакологии
Каковы перспективы развития препаратов для улучшения работы мозга? Исследования в области нейрофармакологии продолжают открывать новые возможности для улучшения когнitivных функций и лечения нейродегенеративных заболеваний. Ожидается, что в ближайшие десятилетия будут разработаны более целенаправленные и эффективные препараты с минимальными побочными эффектами.
Возможно, в будущем появятся персонализированные подходы к улучшению работы мозга, учитывающие индивидуальные генетические и эпигенетические особенности каждого человека. Это может привести к созданию «умных лекарств», адаптированных под конкретные потребности и характеристики пациента.
Однако, наряду с развитием фармакологических методов, все больше внимания уделяется комплексному подходу к поддержанию здоровья мозга, включающему правильное питание, физическую активность, когнитивные тренировки и управление стрессом. Вероятно, оптимальные результаты будут достигаться при сочетании фармакологических и нефармакологических методов улучшения работы мозга.
Исследования в области неврологии предполагают, что ЛСД может улучшать обучение и память, способствуя пластичности мозга
Новое исследование, опубликованное в журнале Experimental Neurology , предоставляет некоторые первоначальные доказательства того, что психоделическое вещество, известное как ЛСД, обладает ноотропными свойствами. Исследование показало, что ЛСД увеличивает маркеры нейропластичности в органоидах человеческого мозга, увеличивает предпочтение новизны у крыс и улучшает работу памяти у людей.
В сочетании с психотерапией психоделические препараты показали многообещающие результаты в лечении психических состояний, таких как депрессия, посттравматическое стрессовое расстройство и зависимость. Но клеточные и молекулярные механизмы, участвующие в терапевтических эффектах психоделиков, остаются неясными.
Некоторые исследования показали, что психоделические вещества оказывают положительное влияние, отчасти потому, что они способствуют нейрогенезу и нейропластичности.
Авторы нового исследования были заинтересованы в том, чтобы лучше понять, можно ли использовать нейропластичность, вызванную психоделиками, для улучшения обучения и памяти.
«Основные темы моих исследований — механизмы нейронной пластичности, лежащие в основе когнитивных преимуществ сна и сновидений. В последнее десятилетие я заинтересовался психоделиками, потому что они вызывают состояния, похожие на сновидения, с сильным когнитивным воздействием», — сказал автор исследования Сидарта Рибейро, профессор нейробиологии в Институте мозга Федерального университета Риу-Гранди-ду-Норти.0005
Исследователи создали мозговые органоиды — мозгоподобные структуры, выращенные из индуцированных человеком плюрипотентных стволовых клеток — для изучения эффектов ЛСД на клеточном уровне. Они обнаружили, что ЛСД влияет на несколько процессов, включая репликацию ДНК, нейронный поиск пути и передачу сигналов mTOR.
«Протеомные данные органоидов человеческого мозга предполагают, что ЛСД регулирует множество процессов, связанных с пластичностью нейронов», — говорят исследователи.
«Примечательно, что мы обнаружили значительные изменения, вызванные ЛСД, в пути mTOR, протеинкиназы, участвующей во многих событиях нейронной пластичности, выступающей в качестве связующего звена между пластичностью, обучением и памятью».
Чтобы изучить влияние ЛСД на процессы памяти, зависящие от гиппокампа, исследователи заставили 76 крыс выполнить новое задание на предпочтение объекта через несколько дней после получения дозы ЛСД или инертного солевого раствора. Крысы, получившие ЛСД, как правило, проводили больше времени, исследуя новые объекты. Но ЛСД, по-видимому, не влиял на общее время, затрачиваемое на изучение объектов в целом.
«Наши результаты показывают, что предварительная обработка ЛСД может существенно увеличить предпочтение новизны у крыс через несколько дней после приема, со значительным эффектом однократной дозы», — сказали исследователи. «Результаты показывают, что пластичность, вызванная ЛСД, усиливает поиск новизны».
Рибейро и его исследовательская группа также изучали влияние ЛСД на людей в ходе рандомизированного двойного слепого плацебо-контролируемого исследования.
В перекрестном исследовании 25 здоровых добровольцев, которые ранее принимали ЛСД хотя бы один раз (но воздерживались от любых психоделиков или других запрещенных наркотиков в течение как минимум двух недель), получили 50 мкг ЛСД за один сеанс и 50 мкг неактивного плацебо на другом сеансе. Порядок сеансов был случайным.
На следующее утро после приема дозы участники выполнили задание на зрительно-пространственное 2D-позиционирование объекта (оценка консолидации памяти) и комплексный рисунок Рея-Остеррита (обычно используемый нейропсихологический тест памяти, кодирования и припоминания, в котором участников просят воспроизвести сложный линейный рисунок).
Исследователи обнаружили, что участники, как правило, лучше справлялись с тестами на память на следующий день после приема ЛСД, чем на следующий день после приема плацебо. «Насколько нам известно, это первое исследование, показывающее, что ЛСД улучшает подострую память у людей», — пишут авторы в своем исследовании. Однако они отметили, что эффекты ЛСД были не очень сильными, что могло быть результатом «однократной, относительно низкой дозы».
В совокупности полученные данные свидетельствуют о том, что «даже одна доза ЛСД может способствовать нейронной пластичности и улучшению когнитивных функций у здоровых взрослых через несколько дней после приема ЛСД», — сказал Рибейро PsyPost. Однако исследователь отметил, что «нам все еще нужно больше узнать о возрастных различиях, потенциальных гендерных различиях и роли контекста (обстановки) в модуляции эффектов».
«Психоделики демонизировались с 1960-х годов, а в последнее десятилетие они вернулись в биологию и медицину через парадную дверь», — добавил Рибейро. «Однако полезность психоделиков не ограничивается лечением пациентов с патологическим состоянием. Они также могут быть очень полезны для улучшения познания здоровых людей, то есть их следует рассматривать не только как лекарство, но и как часть жизни человека в целом».
Авторами исследования «Ноотропные эффекты ЛСД: поведенческие, молекулярные и вычислительные данные» являются Исис М. Орнеласа, Фелипе А.
Чини, Изабель Виснер, Энкарни Маркос, Драулио Б. Араужо, Ливия Гото-Сильва, Джулиана Насименто. , Серхио Р. Б. Силва, Марсело Н. Коста, Марсело Фальки, Родольфо Оливьери, Фернанда Палхано-Фонтес, Эдуардо Секерра, Даниэль Мартинс-де-Суза, Аманда Фейлдинг, Сезар Ренно-Коста, Луис Фернандо Тофолич, Стивенс К. Рехена и Сидарта Рибейро.
Препарат от инсульта улучшает память и восстанавливает поврежденную ткань головного мозга у мышей
Трехмерная магнитно-резонансная томография (МРТ) головного мозга 65-летнего человека после инсульта. Оранжевый цвет обозначает мертвую ткань
SOVEREIGN, ISM/SCIENCE PHOTO LIBRARY
Препарат, который улучшает двигательные навыки и память у мышей после наиболее распространенной формы инсульта, может однажды удовлетворить неудовлетворенную потребность в лечении этого изнурительного состояния.
После ишемического инсульта, когда подача кислорода к мозгу временно блокируется тромбом, лечение направлено на реабилитацию или лекарства, снижающие риск будущих инсультов.
В 2009 году исследователи из Университета Кейс Вестерн Резерв в Огайо идентифицировали белковый рецептор, который связывается с так называемыми хондроитинсульфатпротеогликанами (CSPG), которых много в рубцовой ткани. CSPG могут создавать «липкость», препятствующую восстановлению поврежденной ткани головного мозга.
Реклама
Теперь исследователи разработали лекарство, нацеленное на этот рецептор CSPG. «Наш препарат предотвращает эту липкость, поэтому ткань можно восстановить», — говорит Джерри Сильвер из Университета Кейс Вестерн Резерв.
Чтобы протестировать препарат, представляющий собой пептид, на повреждение после инсульта, Сильвер и его коллеги ежедневно вводили 40 мышам пептид или физиологический раствор в течение трех недель, начиная с одной недели после ишемического инсульта, вызванного хирургическим вмешательством.
Затем команда измерила время, которое потребовалось мышам, чтобы выбраться из лабиринта, в котором они научились ориентироваться до инсульта. Мыши, получавшие препарат, решали лабиринт в среднем более чем в два раза быстрее, чем те, которым вводили физиологический раствор, что позволяет предположить, что лечение улучшило их память.
Во второй части эксперимента исследователи наклеили кусок скотча на одну лапу каждой мыши. Те, кто лечился препаратом, удаляли ленту другой лапой и ртом более чем в два раза быстрее, чем контрольные мыши, что свидетельствует об улучшении мелкой моторики.
Подробнее:
Женщина потеряла способность чувствовать голод после инсульта, повредившего ее мозг
«После лечения у них улучшаются когнитивные функции, улучшаются моторные навыки, и это когда мы лечим их не через день, а через целую неделю после травмы — это довольно круто», — говорит Сильвер.
Когда команда исследовала мозг мышей, они обнаружили, что у тех, кто получал пептид, было увеличено количество связей между их нейронами. Стволовые клетки мозга также мигрировали в место повреждения, образуя новые нейроны.
«Результаты удивительны, учитывая доставку [инъекцию под кожу в поясницу] и задержку [первого] введения лекарства [через неделю после инсульта]», — говорит Стэнли Томас Кармайкл из Калифорнийского университета, Лос-Анджелес.
Хотя это лечение не тестировалось, оно может быть эффективным и при других формах инсульта.
«Система, на которую влияет этот пептид, также индуцируется при других формах инсульта и кровоизлиянии в мозг, поэтому можно предположить, что он будет активен при этих других типах инсульта», — говорит Кармайкл.
Команда надеется измерить дозировку препарата, протестировав его на здоровых добровольцах в ближайшее время. Было обнаружено, что пептид безопасен в ходе ранних клинических испытаний фазы I при травмах спинного мозга.