Серотонин (5-гидрокситриптамин) — это моноаминовый нейромедиатор , который играет роль в настроении, еде, сне, возбуждении и потенциальной обработке визуальной ориентации. [1] [2] [3] [4] [5] Для изучения его функции в визуальной ориентации исследователи использовали МДМА , или, как его обычно называют, экстази (3,4-метилендиоксиметамфетамин). [2] [3] [4] Известно, что МДМА влияет на серотониновые нейроны в мозге и вызывает нейротоксичность . [1] [2] [3] [6] [7] [8] Была выдвинута гипотеза, что серотонин участвует в визуальной ориентации, поскольку у людей, употребляющих МДМА, наблюдается увеличение величины эффекта последействия наклона (TAE). [2] [3] [4] [5] [9] [10] TAE — это зрительная иллюзия, при которой просмотр линий в одном направлении в течение длительного периода времени создает восприятие наклона в противоположном направлении по отношению к вертикальным линиям, просмотренным впоследствии. [2] [3] [5] [11] Предполагается, что этот эффект возникает из-за латерального торможения нейронов, чувствительных к ориентации, в затылочной доле . [4] [11] Латеральное торможение — это когда нейроны, которые активируются в определенной ориентации, посылают тормозные сигналы соседним нейронам. [5] [12] Степень ориентации, при которой каждый нейрон становится максимально возбужденным, называется шириной полосы пропускания настройки . [2] [3] [5] Следовательно, латеральное торможение играет ключевую роль в ширине полосы пропускания каждого нейрона, так что если латеральное торможение больше не происходит, большее количество нейронов будет стимулироваться в той же ориентации. [3] Это приводит к тому, что активированные нейроны адаптируются к тому же ориентационному стимулу, если стимул наблюдается в течение определенного периода времени. Как следствие, если этим нейронам впоследствии «показать» другой стимул, который немного отличается по своей ориентации, эти нейроны больше не смогут достичь того же уровня реакции по сравнению с другими неадаптированными нейронами. [5]
Исследования впоследствии использовали TAE для оценки степени латерального торможения, которое происходит при использовании MDMA. Результаты этих исследований нашли доказательства, подтверждающие роль, которую серотонин играет в визуальной ориентации. [2] [3] [4] [5] Это было подтверждено людьми, которые использовали только MDMA, сообщавшими о большей величине TAE по сравнению с контрольной группой, не употреблявшей наркотики. [2] [3] Эта повышенная величина показала, что серотонин играет роль в латеральном торможении, потенциально имея эффект оттачивания, что означает, что нейроны ориентации становятся максимально возбужденными в отношении своей предпочтительной ориентации и в меньшей степени в отношении других. [2] Это дополнительно предоставляет дополнительные доказательства нейротоксичности MDMA. [2] [4] Эта область исследований, в целом, дала представление о механизмах обработки визуальной ориентации и эффекте, который нейротоксичность MDMA оказывает на эту систему. Это способствует пониманию как роли, которую серотонин играет в зрительной системе, так и степени, в которой нейротоксичность MDMA влияет на мозг.
Экстази — уличное название популярного рекреационного наркотика, содержащего 3,4-метилендиоксиметамфетамин (МДМА). [13] Этот наркотик, который сейчас часто используют на рейв- и клубной сцене, был впервые синтезирован немецкой фармацевтической компанией Merck, которая исследовала разработку новых лекарств в начале 1900-х годов. [14] С момента своего развития он претерпел различные фазы: от спорного использования в качестве терапевтического средства в 1970-х годах до запрета в 1980-х годах после того, как Управление по борьбе с наркотиками пришло к выводу, что он вызывает привыкание. [6] [13] [14] Однако в течение и после 1970-х годов МДМА стал популярным рекреационным наркотиком из-за того, что он вызывал чувства эйфории, сочувствия, социальной близости, легких галлюцинаций и стимуляции. [2] [3] [13] [14] Популяризация этого препарата среди широкой общественности впоследствии вызвала обеспокоенность, поскольку исследования на животных и людях показали, что он обладает способностью вызывать нейротоксичность для мозга. [2] [3] [4] [5] [6] [8] [15] [16]
MDMA является частью семейства амфетаминов и вызывает свои положительные эффекты, изменяя уровни нейротрансмиттеров серотонина, дофамина и норадреналина в мозге . [2] [6] [13] [14] Когда препарат начинает действовать, мозг наполняется серотонином, который затем может истощиться в течение 3–6 часов после употребления. [14] Также было показано, что фермент, необходимый для синтеза серотонина, дезактивируется, тем самым подавляя пополнение мозгом использованного серотонина. [14] Из-за изменений, которые претерпевает мозг во время и после употребления MDMA, были отмечены различные последствия. К ним относятся ухудшение памяти, беспокойство, паранойя, перепады настроения и депрессия. [13] [14] Это вызвало дополнительные опасения относительно того, в какой степени MDMA может повредить и изменить химию мозга и что это означает для его пользователей. [4]
Недавние исследования МДМА выявили нейротоксическое действие препарата на серотониновые нейроны мозга. [1] [3] [6] [7] [8] Долгосрочные и потенциально постоянные изменения серотонинергических аксонов были отмечены в исследованиях на животных и приматах, которым вводили дозы МДМА, аналогичные тем, которые принимали некоторые люди. [2] [3] [5] [6] [8] [14] [15] [16] Впоследствии МДМА использовался для исследования роли, которую серотонин может играть в обработке визуальной ориентации. [2] [3] [4] Считается, что серотониновые нейроны находятся в затылочной доле, которая является областью мозга, ответственной за визуальную обработку ориентации линий, краев, движения и стереоскопического восприятия глубины. [2] [3] [5] Поскольку известно, что МДМА влияет на серотонин, а серотонин, как полагают, участвует в зрении, у людей, принимающих МДМА, могут наблюдаться различия в обработке визуальной ориентации. [2] [3]
Связь между эффектом МДМА и ролью серотонина в обработке визуальной ориентации была изучена после предыдущего исследования, проведенного в 1990-х годах Майзини, Антониетти и Мохой (1990). [2] [3] [5] В их эксперименте участвовали субъекты, принимавшие смесь, которая значительно снижала уровень серотонина в мозге. [17] Это снижение серотонина привело к увеличению величины TAE у этих субъектов. [18] Это исследование с тех пор использовалось в качестве основы для идеи о том, что нейротоксичность МДМА из-за его воздействия на серотониновые нейроны может влиять на величину TAE у лиц, употребляющих МДМА. [2] [3] [4]
Текущие результаты относительно измененной обработки визуальной ориентации из-за использования МДМА получены в исследовании Уайта, Брауна и Эдвардса (2013). [2] Их исследование было направлено на расширение результатов, полученных в предыдущих исследованиях, таких как Maisini et al. (1990), [18] и изучение того, как МДМА влияет на обработку зрительной информации в затылочной доле. Участники исследования были разделены на три группы: пользователи экстази, которые воздерживались от амфетамина, пользователи экстази, которые также употребляли амфетамины, и контрольные участники, не употреблявшие наркотики. [2] Пользователи экстази, которые дополнительно употребляли амфетамин, были включены, поскольку результаты предыдущих исследований показали, что одновременное употребление амфетамина может опосредовать эффекты МДМА на нейроны ориентации. [2] [3] [4]
Результаты исследования показали, что группа, воздерживающаяся от амфетамина и принимавшая экстази, продемонстрировала более широкую полосу настройки, чем контрольная группа. [2] Это демонстрирует, что использование МДМА приводит к изменениям в серотонинергическом функционировании, поскольку нарушает латеральное торможение между нейронами, чувствительными к ориентации. Это нарушение заставляет нейроны активироваться в более широком диапазоне ориентаций, отличных от их предпочтительной ориентации. [2] [3] Таким образом, это открытие подтверждает идею о том, что серотонин играет роль в уточнении полосы настройки нейронов ориентации. [2] В целом, результаты подтверждают идею о том, что «истощение серотонина, вызванное МДМА, может привести к более широкой полосе настройки ориентации» [2] стр. 163. Однако авторы продолжают утверждать, что, хотя дефициты в определенных задачах присутствуют, степень этих дефицитов требует дальнейшего изучения. [2]
Исследование Брауна, Эдвардса, Маккоуна и Уорда (2007), [3] дополнительно исследовало влияние МДМА на серотониновые нейроны. Их исследование также исходило из работы Мазини и др. (1990). [18] Их интересовала роль серотонина в латеральном торможении нейронов, чувствительных к ориентации, и то, как употребление МДМА может изменить эту систему и создать более широкие полосы пропускания настройки. [3] Исследование состояло из двух групп, пользователей экстази и контрольной группы, которым показывали кратковременные демонстрации иллюзии TAE. [3] Результаты исследования подтверждают идею о том, что повреждение серотонина из-за употребления МДМА приводит к снижению латерального торможения среди нейронов, чувствительных к ориентации, в затылочной доле. [3] Это было продемонстрировано группой экстази, показавшей большее увеличение величины иллюзии TAE по сравнению с контрольной группой. [3] Авторы заявили, что, возможно, «серотонин участвует в степени, в которой чувствительность нейронов снижается во время адаптации» [3] с. 445. Возможно, что снижение чувствительности нейронов постадаптационной ориентации еще больше уменьшается за счет снижения серотонинергического функционирования, что увеличивает величину TAE. Их исследование подтверждает идею о том, что использование MDMA влияет на латеральное торможение и что серотонин играет роль в обработке визуальной ориентации. [3]