投稿者: サイケデリックな旅行の内部の仕組みを観察することは、現時点ではほぼ不可能な作業です。
過去半世紀にわたって、サイケデリックは公共の敵の第一人者から、精神医学、特にメンタルヘルスの変革を約束する勇敢な神童へと根本的に変貌を遂げた。 世界中で、シロシビン（「マジックマッシュルーム」に含まれる幻覚剤）、MDMA（通り名ではエクスタシーでよく知られている）、LSDが、アルツハイマー病のような神経変性疾患だけでなく、うつ病や依存症などの症状をどのように助けることができるのかについて研究が進行中です。
サイケデリックの大きな魅力は、脳の病気、特に従来の治療法では不十分だった心的外傷後ストレス障害などを治すための幅広い選択肢を提供してくれることです。 しかし、ここに問題があります。サイケデリックが正確にどのように作用するかは、少し謎です。 研究者らには、サイケデリックが神経可塑性を促進し、脳活動の異常なパターンを混乱させるという理論があるが、科学者にとっての困難な課題は、サイケデリックが影響を与えている脳の領域と経路を正確に特定することである。
結局のところ、脳の研究は思っているよりも複雑です。 サイケデリックな効果をマッピングし、その微細な変化を観察するには、動物実験から外挿し、MRI スキャナーの安全な距離から人間の脳を覗き込む必要があります。 現在、サイケデリックに対する脳の反応を間近で個人的に観察することはできません。
そこで、スティーブンス・レーエンのような幹細胞生物学者が登場します。ブラジルのドール研究教育研究所の研究室で、レーヘンと彼の同僚は、そのブラックボックスを開くためのユニークなツールである脳オルガノイドに注目しています。 これらの小さな震える脳組織の塊は 2013 年に初めて発見されましたが、すぐに神経科学とサイケデリック研究のゴールドスタンダードになりつつあります。 インバース氏は、謎を解明するために行っている研究についてレーエン氏に語った。
以下のインタビューは、わかりやすくするために編集され、要約されています。
あなたはかなり長い間幹細胞の研究を行ってきました。 サイケデリックに興味を持ったきっかけは何ですか？
サイケデリックに対する私の興味は、科学者としてのキャリアの早い段階から始まりました。 私の末の弟は人類学者で、特にサント・ダイメ[サイケデリックな使用を中心としたブラジルの宗教]でアヤワスカ[精神的および治癒の実践に使用される向精神性のビール]を研究していました。 彼は私を式典の一つに招待してくれました。サイケデリックな体験と変性意識状態は非常に興味深いものでした。 それ以来、私は現象の背後にある分子生物学について困惑し、10年以上も頭の中に残りました。
2013 年にすべてがピンときました。オーストリアのマデリーン・ランカスターとユルゲン・ノブリッヒは、オルガノイドの分野に関する最大の論文を発表しました。 数か月後、私はカリフォルニア州オークランドで開催されるサイケデリックサイエンスのカンファレンスに招待されました。 その会議に出席したことで、私は 90 年代のアヤワスカでの経験を思い出し、それを [2013 年の論文] と結びつけました。
ブラジルのドール研究教育研究所の研究室で、レーエン氏と彼の同僚は、そのブラックボックスを開くためのユニークなツールである脳オルガノイドに注目しています。 これらの小さな震える脳組織の塊は 2013 年に初めて発見されましたが、すぐに神経科学とサイケデリック研究のゴールドスタンダードになりつつあります。
脳オルガノイドを想像するとき、人々は私たちの脳と同じ機能と構造を持つペトリ皿の中で成長するミニ脳を思い浮かべます。 脳オルガノイドは私たちのものと似ているのでしょうか?
そのイメージがより幅広い視聴者にとって理解しやすいことは理解できます。 しかし、あなたが言ったように、実際の脳のすべての機能を備えた何かについて話しているような印象を与えますが、もちろんそうではありません。
これらの脳オルガノイドの背後にある魔法は、これらの細胞が培養細胞よりも実際の脳で見られるものにはるかに近い方法で相互作用することです。 これらの構造には、皿の中の 1 種類の細胞の単純なグループではなく、脳内に見られるさまざまな細胞が含まれており、サイズが最大 5 ミリメートル、場合によっては 10 ミリメートルにまで成長することがあります。 細胞の種類が多様であるため、これらの細胞がどのように相互作用するかを観察することができます。 たとえば、神経伝達物質の生成をどのように助けるかなどです。 また、電気活動を測定することもでき、実際の脳内の活動を推定することができます。
「これらの脳オルガノイドの背後にある魔法は、これらの細胞が培養細胞よりも実際の脳で見られるものにはるかに近い方法で相互作用することです。」あなたの研究は、サイケデリックとその脳内での活動についての理解を明らかにするのに役立ちましたか?
2016年に私の研究室が発表した最初の論文は、アヤワスカビールに含まれるハルミンと呼ばれる化合物を研究したものでした。 当時、ハルミンは、DMT（アヤワスカにも含まれている）と呼ばれる別の幻覚剤の分解を防ぐ、モノアミンオキシダーゼと呼ばれる酵素の阻害剤として研究されていました。 基本的に、DMT だけを持っている場合は、いかなる種類のサイケデリックな体験もありません。 しかし、ハルミンが存在すると、DMT は脳に到達し、その特徴的なサイケデリックな効果を生み出します。
私たちは、ハルミンを脳オルガノイドに曝露することによって、脳に他の影響を与えるかどうかを確認したいと考えました。 私たちは、それが神経新生、つまり新しいニューロンの成長を増加させることに気づきました。 この神経新生は、モノアミンオキシダーゼの阻害ではなく、アルツハイマー病やダウン症患者で高度に発現しているDYRK1Aと呼ばれる別の酵素に依存していました[DYRK1Aの阻害は、アルツハイマー病とダウン症候群の治療法候補として研究されています]。
2017年後半、私たちは5-MeO-DMT（特定のヒキガエルのDMT）が脳オルガノイドに及ぼす影響を調査した研究を発表した。 当時大学院生だった Vanja Dakic と一緒に、5-MeO-DMT が脳内にある 1,000 以上のタンパク質を変化させることを確認しました。 私たちはこれらのタンパク質に関連する生化学的経路を追跡し、その大部分が神経可塑性、学習、記憶、さらには炎症に関与していることを発見しました。 私たちが2022年に行ったLSDに関する別の研究では、これらの薬物が神経可塑性に影響を与えるというさらなる証拠が見つかりました。 これらの発見は、サイケデリックの潜在的な治療効果に光を当てています。
多くの研究で、この神経可塑性の能力がうつ病やアルツハイマー病などの神経学的症状を軽減する可能性があることが判明しています。 しかし、解決すべき調整はまだたくさんあります。 たとえば、これらの症状を持つ多くの人々は、これらの薬物の幻覚作用やその他の影響が望ましくないことを感じています。 さらに、サイケデリックな旅行は独特であるため、それを研究するのは困難です。 脳オルガノイドはどのようにしてこれらの課題を克服できるのでしょうか?
結局のところ、各サイケデリック物質に反応して生成されるすべての化学物質、つまり分子の特徴をカタログ化することになります。 それぞれのサイケデリック物質にこの種の特徴があることが、[それらがどのように作用するかについて] より深く理解し、新たな治療の可能性を発見することにつながることを私たちは望んでいます。
この目的を達成するために、私たちの目標の 1 つは、個別化された脳オルガノイドを作成することです。 私たちは、誰か自身の細胞から作られたオルガノイドにさまざまなサイケデリックスを与え、彼らがどのように反応するかを観察します。 ただし、制限があることに留意する必要があります。 新型コロナウイルス感染症やアルツハイマー病による個人のトラウマや炎症の複雑さをオルガノイドで再現することは、研究室ではできません。 また、人々の生きた経験をすべてシミュレートすることはできません。 しかし、私たちはできる限りの努力をすることはできます。 私たちはストレスに関与する分子を知っているので、それらをシステムに追加すると、細胞はある意味、私たちが[生物で]見てきたものと同じように動作することになります。
脳オルガノイドは、皿の中の 1 種類の細胞の単純なグループではなく、脳内に見られるさまざまな細胞を含み、最大 5 ミリメートル、さらには 10 ミリメートルの大きさまで成長することがあります。 これらを使用すると、電気活動を測定することもでき、実際の脳内の活動を推定することができます。
神経可塑性について言えば、脳オルガノイドとサイケデリックな研究は、効果的な向知性薬、別名認知増強剤の作成に役立つでしょうか?
潜在的に！ たとえば、サイケデリックと、電気活動の変化を追跡できる「皿の中の脳」プラットフォームを組み合わせれば、学習の改善または低下があるかどうかを観察できる可能性があります。 もちろん、これは神経可塑性についての理解を広げるでしょう。
それで、次は何を研究するのでしょうか？
分子の特徴を特定することとは別に、脳オルガノイドで学んだことを活用して、それを生物全体に適用したいと考えています。 私の研究室には、回虫である線虫である線虫を使ってサイケデリックと長寿を研究する小さなグループがいます。 私たちはこれらの動物にLSDを与えたプレプリントを発表したところです。 彼らはそれを吸収し、私たちが人間で見ているものと非常によく似た代謝物を生成しました。 この種の研究は、LSD の治療上の可能性をより深く理解するのに役立つ可能性があります。
また、バイオセンサーを使用するなど、脳オルガノイド内のこれらのニューロンを追跡するための新しいツールの開発にも興味があります。 通常、これらの細胞によって作られるタンパク質などを研究するには、細胞を殺し、化学物質で固定する必要があります。 しかし、これらのバイオセンサーを作成すると、それらがリアルタイムで動作し、蛍光タンパク質を使用して変化を追跡することができます。 私は現在、ウィスコンシンに拠点を置くバイオテクノロジー企業であるプロメガと協力して、オルガノイド研究とサイケデリックをより良く研究するという個人的な目標のためにこのバイオセンサーを作成しています。
Reference : Tiny Brains In a Dish Could Finally Uncover The Long-standing Mysteries of Psychedelics
https://www.inverse.com/health/tiny-brains-could-uncover-psychedelics-mysteries
