Растения и человеческий мозг
Дэвид О. Кеннеди, профессор биологической психологии и директор Исследовательского центра мозга, производительности и питания в Университете Нортумбрии в Великобритании, написал книгу, дающую пищу для размышлений, которая дает нам подробное объяснение отношений между людьми и растениями.
Кеннеди не только дает нам сложную биохимию растительных соединений, которые оказывают такое значительное влияние на наши когнитивные способности и эмоциональное благополучие, но также описывает историю и традиционное использование растений во многих древних и традиционных культурах. Я был очарован эволюционными отношениями растений и животных, и теперь я гораздо лучше понимаю, почему так много химических веществ растительного происхождения могут оказывать такое глубокое психологическое влияние.
В своей первой главе «От шаманов до Starbucks» он объясняет, как многие шаманские традиции во всех уголках земного шара использовали психотропные растения для усиления своего духовного опыта. Он объясняет, что общая черта, лежащая в основе отношений между этими природными психотропами и религиями во всем мире, заключается в том, что они всегда использовались для провоцирования измененного состояния сознания, либо транса, либо галлюцинаторного состояния, которое служило воротами к духовному или религиозному опыту и/или общения с духами.
В настоящее время исследования показывают, что энтеогены, такие как галлюциноген псилоцибин (основное активное химическое вещество в грибах Psilocybe), постоянно вызывают измененные состояния сознания, которые потребители описывают как мистические или духовные. Кеннеди указывает, что этот эффект возникает независимо от характера религиозных или духовных убеждений потребителя или, как он говорит, отсутствия веры.
Он задает вопрос: Так куда делись все шаманы? Он утверждает, что рост монотеистических религий был ответственен за подавление использования психоактивных растений. Он предполагает, что именно христианство с инквизицией и охотой на ведьм, бушевавшей в Европе с 13 по 17 век, подавило использование энтеогенных растений. Термин «энтеогенный» происходит от греческого «энтеос», означающего «бог внутри», относящегося к любому психоактивному веществу, используемому для порождения духовного опыта.
Кеннеди дает нам очень хорошее объяснение совместной эволюции растений, насекомых и человека. Он объясняет, что фундаментальные внутренние клеточные сигнальные пути были установлены около 1,6 миллиарда лет назад, когда растения и животные разошлись. Он утверждает, что эти пути сильно законсервированы, и по сей день одни и те же гены и химические вещества используются между растениями и животными.
Мы должны быть знакомы с термином вторичные метаболиты — эфирные масла называются вторичными метаболитами. Кеннеди объясняет, что как фитохимические вещества они не играют непосредственной роли в «первичных» метаболических процессах, лежащих в основе выживания, роста, развития или воспроизводства растений. Тем не менее, они играют широкий спектр общих и защитных функций в качестве антиоксидантов, поглотителей свободных радикалов, поглощающих ультрафиолетовый свет и антипролиферативных агентов, а также защищают растение от микроорганизмов, таких как бактерии, вирусы и грибки. Они также управляют отношениями между растениями и действуют как аллелопатические защитники пространства для защиты растения от растений-конкурентов. Вторичные метаболиты играют более сложную роль в определении или изменении отношений растения с другими сложными организмами. Наиболее очевидная роль - привлечение опылителей или обеспечение косвенной защиты растения за счет привлечения естественных врагов их травоядных нападающих. Он утверждает, что более 70% всех видов растений полностью зависят от симбиотического взаимодействия насекомых для опыления.
Разнообразный спектр вторичных метаболитов растений способен модулировать работу человеческого мозга. Большинство этих вторичных метаболитов делятся на три химические группы: фенолы, терпены и алкалоиды. Меня особенно заинтересовала глава о терпенах, так как это наиболее распространенные компоненты эфирных масел.
Он объясняет, что многие из нейротрансмиттеров, нейромодуляторов и гормонов, которые являются неотъемлемой частью функционирования нашей собственной нервной системы, на самом деле являются химическими продуктами метаболических процессов, существовавших до дифференциации растений и животных более миллиарда лет назад. Многие из этих нейрохимических веществ играют ключевую роль в жизни растений, часто имея функциональное сходство с ролями, которые они играют в качестве сигнальных молекул у млекопитающих.
Например, ключевой нейротрансмиттер ацетилхолин (о котором я расскажу в другом блоге, посвященном роли эфирных масел при деменции) играет важную роль в функционировании парасимпатической нервной системы и способствует большинству мозговых процессов, включая нервную пластичность, сенсорное восприятие, возбуждение и внимание. У растений ацетилхолин способствует регуляции роста, прорастания, цветения, водного гомеостаза и фотосинтеза.
Он объясняет, что нервная система насекомых и млекопитающих использует одни и те же нейрохимические вещества, включая нейропептиды, гормоны и нейротрансмиттеры, а также связанные с ними рецепторы.
Кеннеди задается вопросом: почему вторичные метаболиты растений влияют на работу мозга человека?
Он предлагает две гипотезы. Во-первых, вторичные метаболиты изменяют функцию человеческого мозга, потому что растения и люди имеют различные клеточные, биохимические и молекулярные сходства. Во-вторых, они изменяют работу человеческого мозга, потому что насекомые и люди имеют поразительно схожие нервные системы.
Я был так взволнован, что Кеннеди посвятил целую главу семейству губоцветных. Это шестое по величине семейство покрытосеменных, состоящее из 236 родов и 7200 видов растений. Его особенно интересовал род Salvia и более мелкие роды Melissa и Rosmarinus. Он объясняет, что все эти роды имеют психотропные виды.
Например, Salvia officinalis и Salvia lavandulaefolia часто показаны при ослаблении памяти, спутанности сознания, депрессии и головокружения. Оба сорта шалфея содержат от 1,0% до 2,8% эфирного масла, которое в основном состоит из α-пинена, β-пинена, 1,8-цинеола, камфоры, гераниола, борнеола и камфена. Масло также содержит сесквитерпены, такие как α-гумулен и β-кариофиллен. Единственное существенное отличие состоит в том, что в S. lavandulaefolia отсутствуют α-туйон и β-туйон, присутствующие в S. officinalis. Кеннеди объясняет, что оба этих кетона считаются токсичными судорожными средствами; однако следует отметить, что S. officinalis не проявляет токсичности для человека, на которую может указывать содержание в нем туйона.
Он утверждает, что ряд терпеновых соединений, таких как борнеол, аллостерически связывается с ингибирующими ионотропными рецепторами ГАМК, и что эфирные масла и спиртовые экстракты обоих растений шалфея были идентифицированы как ингибирующие ацетилхолинэстеразу (АХЭ) в исследованиях in vitro и in vivo. Он сообщает, что также было показано, что ингибирующие холинэстеразу свойства обусловлены синергетическими и антагонистическими взаимодействиями между различными терпеновыми соединениями. Например, 1,8-цинеол действует синергически с α-пиненом и кариофилленом, но антагонистически с камфорой.
Кеннеди цитирует множество исследований, демонстрирующих холинергическую активность S. officinalis и S. lavandulaefolia. Двойное слепое плацебо-контролируемое сбалансированное перекрестное исследование на здоровых молодых людях продемонстрировало улучшение памяти в течение 1 часа и 2,5 часов после приема однократной пероральной дозы 50 мкл и 100 мкл эфирного масла S. lavandulaefolia. Он также ссылается на то, что аналогичные мнемонические эффекты были впоследствии подтверждены после однократного приема 25 мкл и 50 мкл одного и того же эфирного масла, а также улучшились результаты при выполнении задачи по арифметике в уме и повысились уровни субъективной бдительности, спокойствия и удовлетворенности. В другом исследовании было обнаружено, что лечение инкапсулированным эфирным маслом S. lavandulaefolia обладает очень сильным ингибирующим действием на ацетилхолинэстеразу.
Кеннеди указывает, что хотя холинергические свойства лежат в основе улучшения когнитивных функций экстрактов шалфея, необходимо отметить, что экстракты шалфея также обладают антиоксидантными, противовоспалительными и умеренно эстрогенными свойствами, все из которых важны для улучшения функции мозга как у здоровых людей. и страдающие возрастным снижением когнитивных функций и деменцией. Он объясняет, что экстракты шалфея хорошо переносятся и проявляют меньше нежелательных побочных эффектов в количествах, которые могут потребляться людьми, что делает их потенциальной заменой склонных к побочным эффектам ингибиторов холинэстеразы на основе алкалоидов, которые обычно назначают для ослабления когнитивных нарушений, связанных с болезнью Альцгеймера.
Кеннеди цитирует множество исследований in vitro с участием экстрактов мелиссы лекарственной, которые подтверждают психотропную активность, включая антиоксидантные свойства, свойства прямого связывания никотиновых и мускариновых холинергических рецепторов в тканях головного мозга человека и ингибирующие свойства АХЭ. Он цитирует три двойных слепых плацебо-контролируемых исследования, в которых оценивалось влияние мелиссы на пациентов с деменцией. Результаты показали улучшение возбуждения и качества жизни после ароматерапии мелиссой у 71 пациента с тяжелой деменцией.
Кеннеди предполагает, что когнитивные эффекты розмарина могут быть связаны с взаимодействием с холинергической системой. Одно исследование с использованием свежих листьев и эфирного масла розмарина продемонстрировало значительные in vitro свойства связывания холинергических рецепторов и ингибирования АХЭ в тканях головного мозга человека. Ингибирующая активность АХЭ была подтверждена in vivo у мышей после перорального введения.
Кеннеди считает, что господствующая медицина и фармацевтическая промышленность вряд ли заинтересуются сложными растительными смесями, синергетическая и поливалентная активность которых плохо изучена. Он объясняет, что они предпочитают монопрепараты с хорошо изученным механизмом действия. Он приводит нам пример с болезнью Альцгеймера:
Печальный случай с болезнью Альцгеймера прекрасно иллюстрирует это. В настоящее время препараты первой линии, предлагаемые для смягчения резкого снижения когнитивных функций, наблюдаемого при деменции, представляют собой несколько ингибиторов холинэстеразы, в том числе алкалоиды растительного происхождения ривастигмин и галантамин. Алкалоиды токсичны по самой своей природе, и в случае этих методов лечения они имеют ограниченную эффективность, которая должна быть тщательно сбалансирована с их высоким уровнем холинергических побочных эффектов.
Он предполагает, что богатые терпенами экстракты видов Salvia продемонстрировали синергетическое ингибирующее действие на холинэстеразу и другие поливалентные эффекты на ряд других потенциально полезных параметров. Они также значительно безопаснее для потребления человеком, не имеют значительных побочных эффектов и будут гораздо более рентабельными в обеспечении эффективного лечения когнитивных симптомов болезни Альцгеймера. Тем не менее, он сетует на то, что у нас плохое понимание многих взаимодействий между сложными растительными экстрактами и что все еще в значительной степени существуют доказательства низкого качества, касающиеся эффективности многих растительных экстрактов.
Мне нравится его заключительное заявление. Это всегда то, что я утверждал и заявлял:
Ответ на простой вопрос о том, почему растительные химические вещества модулируют работу мозга, требует интеграции мыслей и концепций из различных дисциплин, включая молекулярную биологию и биохимию, растениеводство, зоологию, энтомологию, фармакологию, медицину, неврологию и психологию. Необходимый демонтаж дисциплинарных «бункеров» может иметь некоторые интересные эмерджентные, синергетические свойства, которые выходят за рамки ответа на этот простой вопрос.
Это важная книга, которая, я уверен, откроет двери для нового понимания важной роли многих эфирных масел. Я даю «Растениям и человеческому мозгу» пять звезд!
Из книги: Растения и человеческий мозг, Дэвид О. Кеннеди
Опубликовано издательством Оксфордского университета, 2014 г.
Перевод статьи: https://salvatorebattaglia.com.au/blog/14-plants-and-the-human-brain