視覚的方向処理におけるセロトニンの役割

セロトニン（5-ヒドロキシトリプタミン）は、気分、食事、睡眠、覚醒、および視覚的定位処理に関与するモノアミン 神経伝達物質です。 [1] [2] [3] [4] [5]視覚的定位におけるセロトニンの機能を調べるために、研究者はMDMA、または一般にエクスタシー（3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン）と呼ばれているものを使用しています。[2] [3] [4] MDMA は脳内のセロトニンニューロン に影響を及ぼし、神経毒性を引き起こすことが知られています。[1] [2] [3] [6] [7] [8] MDMA を使用すると傾斜後効果（TAE）の大きさが増大するため、セロトニンが視覚的定位に関与しているという仮説が立てられています。[2] [3] [4] [5] [9] [10] TAE は、一定時間一方向の線を見ると、その後に見た垂直線とは反対方向への傾きがあるという視覚錯覚である。[2] [3] [5] [11]この効果は、後頭葉の方向感受性ニューロンに対する側方抑制によって起こると考えられている。[4] [11]側方抑制とは、特定の方向に対して活性化したニューロンが、隣接するニューロンに抑制信号を送ることである。[5] [12 ]各ニューロンが最大限に興奮する方向の度合いは、同調帯域幅と呼ばれる。[2] [ 3] [5]その結果、側方抑制は各ニューロンの同調帯域幅において極めて重要な役割を果たし、側方抑制が起こらなくなると、より多くのニューロンが同じ方向に対して刺激されるようになる。[3]その結果、活性化されたニューロンは、刺激を一定時間見続けると、同じ方向の刺激に順応するようになります。その結果、これらのニューロンにその後、わずかに方向が異なる別の刺激を「見せる」と、他の非順応ニューロンと比較して、同じレベルの反応を示すことができなくなります。[5]

脳内のセロトニン神経経路
傾斜残効の例

そのため、研究ではTAEを利用して、MDMAの使用によって生じる側方抑制の程度を評価してきました。これらの研究の結果、視覚の定位においてセロトニンが果たす役割を裏付ける証拠が見つかりました。[2] [3] [4] [5]これは、MDMAのみを使用した人は薬物未使用の対照群と比較して、より大きなTAEの大きさを報告したことで証明されました。[2] [3]この大きさの増加は、セロトニンがホーニング効果を持つ可能性があり、側方抑制に役割を果たしていることを示しており、これは定位ニューロンが好みの方向に最大限に興奮し、他の方向にはそれほど興奮しないことを意味します。[2] これはさらに、MDMAの神経毒性のさらなる証拠となります。[2] [4]この研究分野は全体として、視覚定位処理のメカニズムと、このシステムにMDMAの神経毒性が及ぼす影響についての洞察を提供してきました。これは、セロトニンが視覚システムに及ぼす役割と、MDMAの神経毒性が脳にどの程度影響するかの両方についての理解を深めます。

MDMAの歴史と効果

エクスタシーは、3,4-メチレンジオキシメタンフェタミン（MDMA）を含む人気の娯楽用薬物を指すストリートネームです。[13]現在レイブやクラブシーンで頻繁に使用されるこの薬物は、1900年代初頭に新薬開発を研究していたドイツの製薬会社メルクによって初めて合成されました。[14]開発以来、1970年代には治療補助として物議を醸しながら使用され、1980年代には麻薬取締局が中毒性があると結論付けて禁止されるまで、さまざまな段階を経てきました。[6] [13] [14]しかし、1970年代以降、MDMAは多幸感、共感、社会的親近感、軽い幻覚、刺激を引き起こすため、人気の娯楽用薬物になりました。[2] [3] [13] [14]この薬が一般大衆に広く使用されるようになったことで、動物実験やヒト実験で脳に神経毒性を引き起こす可能性があることが示され、懸念が高まっている。[2] [3] [4] [5] [ 6] [8] [15] [16]

MDMAはアンフェタミン系薬物の一種で、脳内のセロトニン、ドーパミン、ノルエピネフリンといった神経伝達物質のレベルを変化させることで、その効果を発揮します。[2] [6] [13] [14]薬物が効き始めると、脳内にセロトニンが大量に放出されますが、摂取後3～6時間以内に枯渇する可能性があります。[14] また、セロトニンの合成に必要な酵素が不活性化し、脳内で使用されたセロトニンの補充が阻害されることも示されています。[14] MDMA摂取中および摂取後に脳に生じる変化により、記憶障害、不安、妄想、気分変動、うつ病など、様々な影響が報告されています。[13] [14]このことから、MDMAが脳の化学的性質にどの程度損傷を与え、変化させるのか、そしてそれが使用者にとってどのような意味を持つのかという懸念が高まっています。[4]

MDMAと視覚的方向処理

MDMA を調査した最近の研究では、この薬物が脳のセロトニン ニューロンに神経毒性作用を示すことが明らかになっています。 [ 1 ] [3] [6] [7] [8]動物や霊長類に MDMA を投与した研究では、長期的かつ潜在的に永久的なセロトニン軸索の変化が観察されており、一部の人間使用者が摂取する量と同量のMDMA が投与されました。[ 2] [3] [5] [ 6] [ 8 ] [ 14 ] [ 15 ] [16 ]その後、MDMA は、視覚の定位処理におけるセロトニンの役割を調査するために使用されています。 [2] [3] [4]セロトニン ニューロンは、線の定位、エッジ、動き、立体的な奥行き知覚などの視覚処理を担う脳の領域である後頭葉に存在すると考えられています。[ 2] [3 ] [5 [2] [3]

MDMAの効果と視覚的定位処理におけるセロトニンの役割との関係は、1990年代にマイシーニ、アントニエッティ、モジャ（1990）が行った先行研究に続いて調査されてきました。[2] [3] [5]彼らの実験では、被験者に脳内のセロトニン濃度を著しく低下させる混合物を摂取させました。[17]このセロトニンの減少は、被験者のTAEの程度の増加をもたらしました。[18]この研究はその後、MDMAの神経毒性がセロトニンニューロンに影響を及ぼすため、MDMAを使用する人のTAEの程度に影響を与える可能性があるという考えの基礎として用いられてきました。[2] [3] [4]

現在の研究

MDMA使用による視覚的定位処理の変化に関する最新の知見は、ホワイト、ブラウン、エドワーズ（2013）による研究から得られています。[2]彼らの研究は、マイシーニら（1990） [18]などの先行研究の結果を拡張し、MDMAが後頭葉の視覚処理にどのように影響するかを調査しました。研究参加者は、アンフェタミンを断薬しているエクスタシー使用者、アンフェタミンも使用しているエクスタシー使用者、薬物未経験の対照群の3つのグループに分けられました。[2]エクスタシーもアンフェタミンを使用しているエクスタシー使用者を対象としたのは、先行研究の結果から、アンフェタミンの同時使用がMDMAの定位ニューロンへの影響を媒介する可能性があることが示唆されているためです。[2] [3] [4]

この研究の結果、アンフェタミンを断薬したエクスタシー群は、対照群よりも広い同調帯域幅を示した。[2]これは、MDMAの使用が、方向感受性ニューロン間の側方抑制を阻害し、セロトニン作動性機能に変化をもたらすことを示している。この阻害により、ニューロンは好みの方向以外のより広い方向に対して活性化する。[2] [3]したがって、この知見は、セロトニンが方向感受性ニューロンの同調帯域幅を鋭敏化する役割を果たしているという考えを裏付けている。[2]全体として、この結果は「MDMAによるセロトニンの枯渇は、より広い方向同調帯域幅につながる可能性がある」という考えを裏付けている[2]（p. 163）。しかしながら、著者らは、特定の課題において障害が存在するものの、その程度についてはさらなる調査が必要であると述べている。[2]

Brown、Edwards、McKone、Ward（2007）による研究[3]では、 MDMAのセロトニンニューロンへの影響がさらに調査された。この研究はMasiniら（1990）の研究にも端を発している。[18]彼らは、方向感受性ニューロンに対する側方抑制におけるセロトニンの役割と、MDMAの使用がこのシステムをどのように変化させ、より広い同調帯域幅を生み出すかに関心を寄せていた。[3]この研究は、エクスタシー使用者と対照群の2つのグループで構成され、各グループにはTAE錯覚の短時間の提示が行われた。[3]この研究結果は、MDMA使用によるセロトニン損傷が、後頭葉の方向感受性ニューロンにおける側方抑制を減弱させるという考えを裏付けている。[3]これは、エクスタシー群が対照群と比較してTAE錯覚の程度が大きく増加したことで実証された。[3]著者らは、「セロトニンは、適応過程におけるニューロンの感度低下の程度に関与している可能性がある」と述べている[3]（p. 445）。適応後の方向感覚ニューロンの感度低下は、セロトニン作動性機能の低下によってさらに軽減され、TAEの程度が増大する可能性がある。この研究は、MDMAの使用が側方抑制に影響を与え、セロトニンが視覚的方向感覚処理において役割を果たしているという考えを裏付けている。[3]

参考文献

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