Effects of psilocybin's administration on neurotransmission in rats' frontal cortex

Celem tej pracy było zbadanie zmian w poziomie neuroprzekaźników w korze czołowej szczura po podaniu psylocybiny. Psylocybina jest substancją o właściwościach psychoaktywnych występującą naturalnie w niektórych gatunkach grzybów. W ostatnim czasie stała się przedmiotem intensywnych badań naukowych ze względu na jej potencjalne zastosowanie w terapii różnorodnych schorzeń i zaburzeń psychicznych, w tym depresji i zaburzeń lękowych. Psylocybina jest silnym agonistą receptorów serotoninowych, głównie 5-HT2A i 5-HT1A i to prawdopodobnie za ich pośrednictwem wywołuje swoje efekty. W celu przeprowadzenia badań, zastosowano technikę mikrodializy u swobodnie poruszających się zwierząt. Próbki zostały następnie poddane analizie za pomocą wysokosprawnej chromatografii cieczowej (ang. high-performance liquid chromatography, HPLC), która umożliwia precyzyjne oznaczanie stężenia zewnątrzkomórkowego neuroprzekaźników. Wyniki badań wykazały, że po podaniu psylocybiny poziom monoamin (takich jak serotonina, dopamina i noradrenalina), acetylocholiny oraz GABA w korze czołowej szczura był podwyższony. Z kolei poziom glutaminianu, głównego neuroprzekaźnika pobudzającego w mózgu, został po podaniu psylocybiny obniżony. Zmiany w poziomach neuroprzekaźników prawdopodobnie wynikają z bezpośredniej stymulacji receptorów serotoninowych 5-HT2A, dla których psylocybina działa jako agonista. Podwyższone poziomy monoamin, acetylocholiny i GABA oraz obniżony poziom glutaminianu mogą stanowić podstawę przeciwdepresyjnego i przeciwlękowego działania psylocybiny. Wyniki tej pracy mogą przyczynić się do dalszego zrozumienia mechanizmów leżących u podstaw działania psylocybiny na neurochemię mózgu.

This thesis investigates the underlying neurochemical mechanisms associated with psilocybin's effects. Psilocybin is a psychedelic substance that acts as a potent agonist for serotonin receptors in the brain and has been shown to exhibit antidepressant and anxiolytic effects. The procedure of microdialysis in freely moving animals and analysis of the samples with high-performance liquid chromatography (HPLC) with electrochemical detection revealed that psilocybin administration leads to an increase in the extracellular levels of monoamines, GABA and acetylocholine and decrease of glutamate levels in the frontal cortex of a rat. Monoamines, including noradrenaline, serotonin and dopamine are known to play crucial roles in mood regulation and emotional well-being, suggesting their involvement in the antidepressant effects of psilocybin. Increased GABAergic activity may contribute to psylocybin’s anxiolytic effects. These findings shed light on the neurochemical alterations induced by psilocybin in the frontal cortex of a rat brain. Further research in this area may contribute to the development of novel treatments for mood and anxiety disorders.