一说到蘑菇,相信大部分人会立即想到鲜美的食物。但并非所有的蘑菇都是无毒可食用的,每年因误食有毒野生菌菇而入院的人不在少数。不仅如此,有些蘑菇还含有致幻毒素,使人产生缤纷如梦境的幻觉,它们含有的裸盖菇素(Psilocybin,也叫做赛洛西宾),会在摄入后几个小时内让人产生视听幻觉,是一种具有神经致幻作用的神经毒素。除了致幻作用外,近年来的多项临床试验证实,裸盖菇素还具有快速抗抑郁作用,持续时间远超现有的抗抑郁药物,而且没有戒断症状。
康奈尔大学 Alex C. Kwan团队(博士后蒋权为论文第一作者)在国际顶尖学术期刊 Cell上发表了题为:Psilocybin triggers an activity-dependent rewiring of large-scale cortical networks的研究论文。
该研究绘制出了裸盖菇素如何以及在何处重塑大脑网络连接的图谱,发现裸盖菇素削弱了大脑皮层之间的反馈回路,这种回路可能会使人陷入消极思维;裸盖菇素还强化了通往皮层下区域的通路,这些区域将感觉知觉转化为行动,从而本质上增强了感觉运动反应。理解裸盖菇素如何重塑大脑神经网络,有助于我们开发更精准的神经精神疾病治疗策略,未来或许可以通过调控特定脑区的活动,来引导裸盖菇素的治疗作用。


大脑网络的“精准修剪”
在这项研究中,研究-团队采用了一种先进的病毒追踪技术——狂犬病毒单突触追踪法,来绘制裸盖菇素处理后大脑连接的变化。这种方法能够让精确追踪哪些神经元与目标神经元形成连接。
实验结果显示,裸盖菇素的作用并非随意而为,而是高度网络特异性的。它加强了从感觉和内侧区域(相当于人类默认模式网络)到皮层下目标的输入路径,同时削弱了与皮层间反馈回路相关的输入。
这就像大脑在进行一次精密的网络优化,强化那些处理感知和自我反思的通道,同时减少不必要的内部对话。
两种神经元,相反的变化
大脑前额叶皮层主要有两种类型的锥体神经元:向皮层下投射的PT 神经元和主要在大脑半球内投射的IT 神经元。令人惊讶的是,裸盖菇素对这两种神经元产生了截然不同的影响。
对于 PT 神经元,裸盖菇素增强了来自 RSP 等区域的输入;而对于 IT 神经元,同样的输入却被削弱。这种相反的效果表明,裸盖菇素能够根据神经元类型精确调节网络连接。
活动依赖性重塑机制
为什么裸盖菇素能够如此精确地重塑神经网络?研究团队发现,这种重塑是活动依赖性的——即只有在给药时活跃的神经通路才会被强化。
研究团队通过化学遗传学技术沉默 RSP 的神经元活动时,发现裸盖菇素诱导的连接重塑被阻断。这表明神经活动是重塑过程的关键。
临床应用前景
这一发现不仅增进了我们对迷幻药物作用机制的理解,也为开发更安全、更有效的精神疾病治疗方法提供了新思路。
目前,裸盖菇素在治疗难治性抑郁症方面显示出巨大潜力。临床试验表明,单次剂量的裸盖菇素辅助心理治疗可以显著缓解抑郁症状,且效果可持续数周甚至数月。理解裸盖菇素如何重塑大脑神经网络,有助于我们开发更精准的神经精神疾病治疗策略,未来或许可以通过调控特定脑区的活动,来引导裸盖菇素的治疗作用。
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2025 年 4 月 2 日,康奈尔大学 Alex C. Kwan团队(博士后邵玲小为论文第一作者)在国际顶尖学术期刊 Nature上发表了题为:Psilocybin’s lasting action requires pyramidal cell types and 5-HT2Areceptors 的研究论文。
该研究表明,裸盖菇素(Psilocybin)对神经可塑性和抗抑郁的持久作用效果,需要大脑锥体神经元和 5-HT2A 受体。
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