Vés enrere

L'acoblament dinàmic entre els sistemes neuronal i neurotransmissor explica els efectes de la psilocibina

L'acoblament dinàmic entre els sistemes neuronal i neurotransmissor explica els efectes de la psilocibina

Segons un treball que mostra un nou model computacional i que ha estat liderat per Gustavo Deco, director de el Centre de Cognició i Cervell, i amb la participació de Josephine Cruzat, membre del seu equip i Morten L. Kringelbach, neurocientífic de la Universitat d'Oxford (Regne Unit). L'estudi s'ha publicat el 13 d'abril a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

14.04.2020

Imatge inicial

L'interès en la investigació dels efectes de la psilocibina -una droga psicodèlica- ha augmentat significativament en els últims anys a causa del seu prometedor efecte terapèutic en trastorns neuropsiquiàtrics com la depressió, l'ansietat i l'addicció.

És àmpliament acceptat que la poderosa capacitat del cervell per adaptar el seu comportament de manera flexible es deu en gran mesura al sistema neurotransmissor. La psilocibina és la substància responsable de l'efecte psicoactiu que generen prop de 200 espècies de fongs. Aquesta substància presenta una especial afinitat per als receptors de serotonina que es troben principalment en el cervell, però també en altres parts del cos com l'estómac. Després de ser consumida, la psilocibina canvia de manera selectiva la funció dels receptors de serotonina generant així un estat alterat de consciència que es caracteritza per la dissolució de l'ego, canvis en la qualitat i atribució de pensaments, alteració de la percepció visual i sensorial, i una major consciència dels records reprimits.

Un equip d'investigadors internacional ha desenvolupat un model computacional biofísic del cervell sencer que integra dades reals sobre la connectivitat estructural anatòmica, la dinàmica funcional de les neurones i un mapa que denota la concentració de receptors de serotonina en les diferents regions cerebrals.

Aquesta investigació internacional, publicada el 13 d'abril a la revista Proceedings of the National Academy of Sciences, ha estat liderada per Gustavo Deco, professor d'investigació ICREA i director del Centre de Cognició i Cervell del Departament de Tecnologies de la Informació i les Comunicacions (DTIC) de la UPF, i ha comptat amb la participació de Josephine Cruzat, membre del seu equip, Morten L. Kringelbach, neurocientífic de la Universitat d'Oxford (Regne Unit), i altres científics provinents de centres de recerca d'Alemanya, Dinamarca, EUA, Portugal i Regne Unit.

En aquest treball han demostrat que el nou model dinàmic del cervell complet és capaç d'abordar un dels principals reptes de la neurociència: explicar la paradoxal flexibilitat de la funció cerebral tot i tenir una estructura anatòmica fixa

Estudi dels mecanismes d'acció de la psilocibina en humans

Aquest estudi teòric-experimental ha modelat la interacció entre els sistemes neuronal i neurotransmissor a nivell de tot el cervell per explicar com la psilocibina afecta l'activitat cerebral. Per estudiar els mecanismes d'acció del fàrmac, Morten Kringelbach, Josephine Cruzat i Gustavo Deco van analitzar les dades de ressonància magnètica nuclear funcional (fMRI) de 16 subjectes sans. En l'experiment, els participants van rebre petites dosis de psilocibina intravenosa o de solució salina (efecte placebo) mentre romanien en l'escàner per mesurar el seu funcionament cerebral. La part experimental de l'estudi va ser duta a terme a l'Imperial College de Londres sota la direcció de Robin Carthart-Harris, coautor de l'estudi.

Les dades funcionals adquirides sota les condicions de placebo i psilocibina, després van ser combinades amb dades de ressonància magnètica nuclear (RMN) de difusió que capturen l'estructura cerebral mitjançant la descripció de les connexions anatòmiques entre les diferents regions cerebrals; i amb dades sobre la densitat de receptors de serotonina estimats mitjançant tomografia d'emissió de positrons (PET).

La integració dels sistemes neuronals i de neurotransmissors a nivell de tot el cervell és important per explicar plenament els efectes de la psilocibina sobre l'activitat cerebral

Com han explicat Deco i Cruzat, coautors del treball i experts en neurociència computacional, "les simulacions computacionals dutes a terme en aquest treball van revelar que, la integració dels sistemes neuronal i neurotransmissor a nivell de tot el cervell és fonamental per explicar els efectes de la psilocibina sobre l'activitat cerebral, específicament a través de l'estimulació dels receptors de serotonina 5 -HT2A, implicats en la modulació psicoactiva".

En general, la notable flexibilitat de la funció cerebral humana depèn de manera crucial de la participació dinàmica bidireccional dels sistemes neuronal i de neurotransmissió. D'acord amb els autors, aquest nou enfocament proporciona una millor i major comprensió dels efectes de la psilocibina en el cervell i pot conduir al desenvolupament de nous tractaments per a malalties neuropsiquiàtriques icom ara la depressió, l'ansietat i l'addicció.

Treball de referència:

Morten L. Kringelbach, Josephine Cruzat, Joana Cabral, Gitte Moos Knudsen, Robin Carhart-Harris, Peter C. Whybrow, Nikos K. Logothetis, Gustavo Deco (2020), "Dynamic coupling of Whole-Brain Neuronal and Neurotransmitter Systems", 13 d'abril, Proceedings of the National Academy of Sciences. https://doi.org/10.1073/pnas.1921475117

Multimèdia

Multimedia

Multimedia

Categories:

Per a més informació

Para más información

For more information

Notícia publicada per:

Noticia publicada por:

News published by:

Unitat de Comunicació i Projecció Institucionals

Unidad de Comunicación y Proyección Institucionales

Institutional Communication and Promotion Unit