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O modelo computacional novo mostra como o psilocybin afecta a actividade de cérebro

O interesse na pesquisa nos efeitos do psilocybin, uma droga psicadélico, tem aumentado significativamente nos últimos anos devido a seus efeitos terapêuticos de promessa em desordens neuropsiquiátricas tais como a depressão, a ansiedade e o apego.

Aceita-se extensamente que a capacidade poderosa do cérebro para adaptar seu comportamento é flexìvel pela maior parte devido ao sistema do neurotransmissor. O Psilocybin é a substância responsável para o efeito psychoactive causado por quase 200 espécies de fungos.

Esta substância tem uma afinidade particular para os receptors da serotonina encontrados primeiramente no cérebro, mas igualmente em outras partes do corpo tais como o estômago.

Em cima do consumo, o psilocybin muda selectivamente a função dos receptors da serotonina, assim gerando um estado alterado de consciência caracterizado pela dissolução do ego, mudanças na qualidade e a atribuição de pensamentos, percepção visual e sensorial danificada, e maior consciência de memórias reprimidas.

Uma equipe internacional dos pesquisadores desenvolveu um modelo biofísico computacional do cérebro inteiro que integra dados reais sobre sua conectividade estrutural anatômica, a dinâmica funcional dos neurônios e um mapa que mostre a concentração de receptors da serotonina em várias regiões do cérebro.

Esta pesquisa internacional, publicada o 13 de abril nas continuações do jornal da Academia Nacional das Ciências, foi conduzida por Gustavo Deco, por professor da pesquisa de ICREA e por director do centro para o cérebro e da cognição no departamento das tecnologias de informação e de comunicação (DTIC) em UPF, com a participação de Josephine Cruzat, um membro de sua equipe, Morten L. Kringelbach, um neurocientista na universidade de Oxford (Reino Unido), e outros cientistas dos centros de pesquisa em Alemanha, em Dinamarca, nos E.U., em Portugal e no Reino Unido.

Este trabalho mostrou que o modelo dinâmico novo do cérebro inteiro é capaz de endereçar um dos desafios principais na neurociência: para explicar a flexibilidade paradoxal do cérebro funcione apesar de ter uma estrutura anatômica fixa

Estudo dos mecanismos do psilocybin da acção nos seres humanos

Este estudo teórico e experimental modelou a interacção entre sistemas neuronal e do neurotransmissor durante todo o cérebro para explicar como o psilocybin afecta a actividade de cérebro.

Para estudar os mecanismos da droga da acção, Morten Kringelbach, Josephine Cruzat e Gustavo Deco analisaram dados da ressonância magnética funcional (fMRI) em 16 assuntos saudáveis.

Na experiência, os participantes foram dados doses pequenas do psilocybin intravenosa ou da solução salina (efeito do placebo) quando no varredor, para medir sua função do cérebro. A parte experimental do estudo foi realizada na faculdade imperial Londres sob a direcção do pisco de peito vermelho Carthart-Harris, co-autor do estudo.

Os dados funcionais adquiridos sob as condições do placebo e do psilocybin foram combinados então com os dados da ressonância magnética da difusão (dMRI) que captura a estrutura do cérebro descrevendo as conexões anatômicas entre as regiões diferentes do cérebro; e com dados na densidade dos receptors da serotonina calculados pelo tomografia de emissão de positrão (PET).

A integração de sistemas neuronal e do neurotransmissor a nível do inteiro-cérebro é importante explicar inteiramente os efeitos do psilocybin na actividade de cérebro

Como explicado por Deco e por Cruzat, co-autores do trabalho e peritos na neurociência computacional:

As simulações computacionais executadas neste estudo revelaram que a integração de sistemas neuronal e do neurotransmissor a nível do inteiro-cérebro é importante explicar inteiramente os efeitos do psilocybin na actividade de cérebro, especificamente com a estimulação dos receptors 5 da serotonina - HT2A, envolvida na modulação psychoactive.”

Total, a flexibilidade notável da função do cérebro humano depende crucial da participação dinâmica bidireccional de sistemas neuronal e da neurotransmissão.

De acordo com os autores, esta aproximação nova fornece uma compreensão melhor e mais profunda dos efeitos do psilocybin no cérebro e pode conduzir à revelação de tratamentos novos para doenças neuropsiquiátricas tais como a depressão, a ansiedade e o apego.

Source:
Journal reference:

Kringelbach. M. L., et al. (2020) Dynamic coupling of whole-brain neuronal and neurotransmitter systems. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.1921475117.