تأثیر روان‌گردان‌ها بر مغز؛ از سروتونین تا دندریت‌ها

داروهای روان‌گردان مانند ال‌اس‌دی (lysergic acid diethylamide, LSD) ادراک، اندیشه و احساس را دگرگون می‌کنند و می‌توانند توهم‌های بصری یا حتی واکنش‌های روان‌پریشی شبیه شیزوفرنی ایجاد کنند. در دهه‌ی ۱۹۵۰، دومینیک پورپورا پژوهشی را برای بررسی نقش ال‌اس‌دی در ایجاد توهم‌های دیداری آغاز کرد. او می‌خواست بداند آیا ال‌اس‌دی فعالیت سیناپسی را در قشر بینایی (occipital lobe)، ناحیه‌ای که ادراک بصری در آن رخ می‌دهد، تحت تأثیر قرار می‌دهد یا خیر.

دی. دبلیو. وولی و تی. ان. شاو، دو داروشناس، کشف کردند که ال‌اس‌دی به گیرنده‌های سروتونین (serotonin)، یک ناقل عصبی (transmitter) در مغز، متصل می‌شود. آنها از ماهیچه‌ی صاف زهدان موش استفاده کردند که در واکنش به سروتونین منقبض می‌شد. ال‌اس‌دی این انقباض را خنثی می‌کرد، زیرا مانع جذب سروتونین به گیرنده‌ها می‌شد. وولی و شاو فرض کردند که ال‌اس‌دی با جلوگیری از تأثیر سروتونین در مغز، انحرافات بصری ایجاد می‌کند و سروتونین نقش مهمی در سلامت روانی دارد.

پورپورا این فرضیه را با مشاهده‌ی مستقیم مغز گربه‌ها آزمایش کرد. گربه‌ها بیهوش شده، جمجمه‌شان باز می‌شد تا قشر بینایی در دسترس قرار گیرد. الکترودها (electrode) به سطح قشر بینایی متصل شدند تا فعالیت سیناپسی ثبت شود. برخلاف ماهیچه‌ی زهدان موش، سروتونین و ال‌اس‌دی در مغز گربه یکدیگر را خنثی نکردند. هر دو مانع انتقال سیناپسی شدند و حتی اثر بازدارندگی یکدیگر را تقویت کردند. این یافته‌ها فرضیه‌ی وولی و شاو را رد کردند، که انحرافات بصری را به بازدارندگی سروتونین نسبت می‌داد. امروزه می‌دانیم ال‌اس‌دی از طریق گیرنده‌ای در قطعه‌ی پیشانی (frontal lobe) توهم ایجاد می‌کند، که با هیجده نوع گیرنده‌ی سروتونین در مغز تعامل دارد.

پورپورا سپس پژوهش‌هایش را بر قشر مخ (cortex)، بخش تکامل‌یافته‌ی مغز، متمرکز کرد. قشر مخ از دو نیم‌کره‌ی متقارن با چهار قطعه (پیشانی، آهیانه‌ای، گیجگاهی، پس‌سری) تشکیل شده و حدود صد میلیارد نورون (neuron) با بیش از یک تریلیون سیناپس (synapse) دارد [تصویر ۷-۳]. او به بررسی دندریت‌ها (dendrite)، زواید نورون‌ها، پرداخت که اطلاعات را از سیناپس‌ها دریافت می‌کنند. در آن زمان، دانش درباره‌ی دندریت‌ها محدود بود و مشخص نبود آیا دندریت‌ها مانند آکسون‌ها (axon) پتانسیل عمل (action potential) تولید می‌کنند یا خیر.

پورپورا و گروندفست با تحریک قشر بینایی گربه‌ها با فلاش دوربین، مسیرهای منتهی به دندریت‌ها را بررسی کردند. آنها فرض کردند که دندریت‌ها خواص الکتریکی محدودی دارند و می‌توانند توان‌های سیناپسی (synaptic potential) تولید کنند، اما قادر به تولید پتانسیل عمل نیستند. این نتیجه‌گیری با احتیاط مطرح شد، زیرا روش‌هایشان برای ثبت جریان‌های درون‌سلولی دندریت‌ها کافی نبود. دندریت‌ها بسیار نازک‌اند (یک‌بیستم ضخامت بدنه‌ی نورون) و ثبت فعالیت آنها با الکترودهای شیشه‌ای، مشابه آنچه کاتز و اکلس برای نورون‌های حرکتی انجام داده بودند، دشوار بود.

این محدودیت‌ها نشان داد که مطالعه‌ی قشر مخ پستانداران، به‌دلیل پیچیدگی و اندازه‌ی کوچک نورون‌ها، چالش‌برانگیز است. نیاز به روش‌های دقیق‌تر برای ثبت فعالیت دندریت‌ها، پژوهشگران را به سمت سیستم‌های عصبی ساده‌تر هدایت کرد، که امکان بررسی دقیق‌تر یاخته‌های عصبی را فراهم می‌کرد.


📓 در جست‌وجوی حافظه: پیدایش دانش نوین ذهن
✍ اریک کندل
®️ سلامت رنجبر

🆔 @Chekide_ha