首項麥司卡林 fMRI 研究揭示其對感官過濾與大腦網絡的改變

一項新研究顯示，麥司卡林（mescaline）在清醒大鼠身上產生了一種獨特的大腦變化模式：它降低了小腦的活動，同時增強了小腦與其他幾個大腦區域之間的通訊。這種啟靈藥還改變了對獎勵性氣味的反應，並改變了大腦過濾聲音的能力，其效果因聲音頻率而異。這項研究發表於《神經科學通報》（Neuroscience Bulletin）。

麥司卡林是一種存在於仙人掌中的啟靈化合物。美洲的原住民社群數千年來一直將含有麥司卡林的仙人掌用於儀式中。現代人體研究顯示，麥司卡林會引起視覺感知的改變、時間感的變化，以及與平日自我意識分離的感覺。

該藥物會活化血清素受體（特別是 5-HT2A 受體），該受體參與知覺、情緒和思維。LSD 和裸頭草鹼也作用於同一受體，但越來越多的研究表明，不同的啟靈藥可能會產生不同的大腦活動模式。在本研究之前，人們對麥司卡林對大腦的直接影響知之甚少。

研究人員對小腦特別感興趣。小腦最為人所知的功能是協助協調運動和平衡，但它同時也參與注意力、記憶、情緒調節和感官資訊的處理。

由美國東北大學的通訊作者 Craig F. Ferris 領導的研究團隊，在大腦造影實驗中研究了 24 隻大鼠。其中一半接受每公斤體重 50 毫克的麥司卡林，另一半則接受對照溶液。

這些大鼠接受過訓練，能在清醒狀態下忍受掃描過程。研究人員使用功能性磁振造影（fMRI）——透過追蹤血氧濃度的變化來測量大腦活動——測量了即時的大腦功能變化、靜息狀態下各腦區之間的通訊，以及對杏仁氣味的反應。杏仁被用作標準化的獎勵性氣味，讓研究人員能夠測試麥司卡林如何影響大腦對一致的正面感官線索之反應。

另一項獨立實驗則涉及 16 隻大鼠，用於測試聲音過濾能力。動物在聽到短暫爆發的巨大白噪音前 100 毫秒，會先聽到 4、12 或 20 千赫茲的微弱警告音。這項測試測量的是前脈衝抑制（prepulse inhibition），在正常情況下，警告音會減弱動物的驚嚇反應。驚嚇反應的減少反映了大腦過濾感官資訊的有效程度。

在檢測的 169 個腦區中，麥司卡林減少了其中 26 個腦區顯示典型活動增加的體積，其中最大的影響集中在小腦。它還擴大了 33 個腦區顯示活動受抑制的體積。與此同時，該藥物增加了全腦功能性連接的數量。小腦與海馬迴（負責記憶和情境）、視丘（負責中繼和整理感官資訊）、體感皮質（負責處理觸覺和大腦身體感覺）以及中腦（負責調節警覺性、動機和獎勵）之間顯示出特別強烈的功能連接。

大鼠對杏仁氣味的正常反應也大幅減弱。與嗅覺、觸覺和聽覺相關的大腦活動減少，而視覺區域受到的影響較小。聲音過濾則呈現出更複雜的模式：前脈衝抑制在 4 和 20 千赫茲時有所改善，但在 12 千赫茲時反而惡化。

Ferris、第一作者 Noah Cavallaro 及其同事總結道，麥司卡林並非單純地全面改善或損害感官過濾，相反地，它似乎改變了特定感官訊號的優先順序。他們寫道：「這項研究確立了麥司卡林具有獨特的神經生物學特徵，其特點是小腦選擇性低活化［活動減少］結合全腦超連接［跨大腦網絡的過度通訊］。」

該研究仍有一些限制需要注意。例如，研究人員在掃描期間並未記錄心率、呼吸或血氣，這意味著 fMRI 測量到的一些變化可能反映了心血管效應，而非神經活動的改變。此外，他們僅測試了單一劑量的麥司卡林，且生理差異也意味著在大鼠身上的這些結果可能無法完全推論至人類身上。

該研究名為「Mescaline Alters Cerebellar Function, Global Connectivity, and Frequency-Selective Acoustic Gating: A BOLD fMRI Study in Awake Rats」，由 Noah Cavallaro、Priya Rai、David Akins、Sima Soltanpour、Md Taufiq Nasseef、Richard J. Ortiz、Rachel Utama、Caitlyn R. Cody、Anoushka Mistry、Heather C. Brenhouse、Praveen P. Kulkarni 與 Craig F. Ferris 共同撰寫。