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《自然》:重启大脑学习窗口期!科学家发现,致幻剂可以将大脑重置为年轻的状态,使其能接受新信息丨科学大发现  第1张

《自然》:重启大脑学习窗口期!科学家发现,致幻剂可以将大脑重置为年轻的状态,使其能接受新信息丨科学大发现  第2张

在大脑发育的某一个期间,神经系统对行为学的相关刺激表示出高度敏感,突触、回路和行为改动的可塑性加强,更容易从情况中进修。那个特定的时间窗口被科学家称为“关键期”,一般呈现在哺乳动物的少小期间。

说到对神经系统的影响,致幻剂当然是科学家们研究的重点之一。致幻剂的品种繁多,固然都具有神经活性,但是差别药物的生化路子和感化机造其实不完全不异。3,4-亚甲二氧基甲基苯丙胺(MDMA)属于“共情类”致幻药物,急性主不雅效应具有明显的亲社会性。

在2019年的一项研究中[1],约翰霍普金斯大学的Gül Dölen和她的研究团队发现MDMA竟然能够从头翻开小鼠的大脑社会奖励进修的“关键期”,使成年小鼠恢复年轻时的社交进修形态。

一种具有“亲社会性”的致幻药物,从头翻开大脑“社会性”的大门,听上去也挺班配。但是接下来的研究中,Gül Dölen发现,不行MDMA,其他不具备“亲社会性”的致幻剂,也能够使小鼠大脑的关键期重启!

从头翻开社会奖励进修关键期,竟然是致幻剂的共!同!特!性!

而且,在小鼠身上察看到的关键期重启的时间,与人类陈述的致幻剂急性主不雅影响的持续时间呈反比。

研究颁发在本周的《天然》杂志上[2]。

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研究人员利用社交前提位置偏好(sCPP)尝试来查抄小鼠的社会奖励进修才能。对成年雄性小鼠腹腔打针致幻剂,48小时后依次停止社交前提反射(合笼喂养)和隔离前提反射(零丁喂养)训练(按照笼子里的垫料差别区分两种前提),之后将小鼠放进有通明隔板的活动箱中,记录小鼠在差别垫料隔间停留的时间。

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比起成年小鼠,少小小鼠表示出更强的社会进修偏好,更喜好呆在有合笼喂养垫料的隔间里。跟着小鼠年龄增长,亲社会偏好也逐步降低。MDMA打针能够恢复小鼠的社交进修才能。

不行MDMA,麦角酸二乙酰胺(LSD)、裸盖菇素、氯胺酮、伊玻盖因等致幻剂都能够使成年小鼠表示出社会奖励进修偏好,并呈现出剂量依赖性。那申明除了共情类致幻剂,其他致幻剂也可以从头开启小鼠的大脑关键期。

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裸盖菇素处置增加小鼠社交进修偏好

当然,差别致幻剂的急性主不雅效应的持续时间和治疗反响的耐久性其实不不异。对人类来说,氯胺酮的急性主不雅效应大约持续30-120分钟,抗抑郁感化能够持续约1周;比拟之下,裸盖菇素和MDMA的急性主不雅效应大约持续3-6小时,LSD大约持续8-10小时,伊玻盖因能够到达36-72小时。

关于小鼠来说,就是差别致幻剂感化下,大脑关键期窗口从头开放的时间长短差别。MADA和裸盖菇素诱导关键期从头开放约2周,LSD诱导从头开放约3周,伊玻盖因诱导从头开放约4周。

而将那些时间与致幻剂对小鼠的急性主不雅效应时间停止比照,会发现二者之间曲线根本一致。

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人类急性主不雅效应的持续时间与小鼠关键期开放形态的持续时间成反比

研究人员对致幻剂处置前后、关键期开启或封闭形态下的小鼠大脑样本停止了RNA测序,发现了65个具有显著表达差别的基因,那些基因与内皮发育、血管生成调控、血管发育等有关。进一步阐发发现,社会奖励进修关键期的开启和封闭可能与细胞外基量的转录调理有关。固然各类致幻剂的感化靶点差别,但是触发了不异的下流信号反响。

哈佛大学的神经学家Takao Hensch认为那项研究在寻找致幻剂的生物机造方面是“创始性的”,“给了我们希望,关键期并不是不成逆”。但是,也有人其实不看好致幻剂那把“全能钥匙”,加利福尼亚大学戴维斯分校的David Olson认为那些工具可能正在改动大脑某些部位神经元的物理毗连,而不是诱导神经元再生[4]。

在做者看来,既然社会奖励进修关键期能够重启,那此外关键期同样也有重启的可能。在她的设想中,致幻剂或答应以帮忙耽误中风患者从物理治疗中的受益时间。就,运动系统的关键期,怎么就不克不及重启呢?

参考文献:

[1] Nardou R, Lewis E M, Rothhaas R, et al. Oxytocin-dePEndent reopening of a social reward learning critical period with MDMA[J]. Nature, 2019, 569(7754): 116-120.

[2] https://www.nature.com/articles/s41586-023-06204-3

[3] https://hub.jhu.edu/2023/06/14/psychedelic-drugs-reopen-critical-periods/

[4] https://www.nature.com/articles/d41586-023-01920-2

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本文做者丨王雪宁