aktywny składnik marihuany, działa na przestrzeni całego mózgu, a w niektórych jego obszarach w każdym pojedynczym połączeniu (których są biliony). Szeroki zasięg działania tego narkotyku, wykryty na początku lat dziewięćdziesiątych XX wieku, wywołał ogromne zdumienie u badaczy. Kończyłam wtedy studia magisterskie i ta informacja była dla mnie tak doniosła, że pamiętam dokładnie – podobnie jak niektórzy ludzie pamiętają, gdzie się znajdowali i co robili, kiedy zastrzelono Kennedy’ego albo kiedy zawaliło się World Trade Center – co się akurat ze mną działo, kiedy sklonowano receptor THC. Receptor to jest ta odrobina białka na powierzchni komórek; gdy jest aktywowany przez substancję psychoaktywną albo neuroprzekaźnik, przenosi jego efekty. Narkotyk bez tego białka receptorowego byłby zupełnie obojętny, ale interakcje THC z jego receptorem, przynajmniej w moim przypadku, czyniły życie znośnym.
Nigdy się tak szczerze nie ubawiłam jak tamtego pierwszego razu, kiedy zapaliłam marihuanę. Śmiałam się tak, że aż mnie rozbolały twarz i brzuch. Wszystko było nieskończenie śmieszne, ale też warte głębokiej refleksji – czy może być coś lepszego? Koleżanka dostała jointa od starszego brata i wypaliłyśmy go przy opuszczonym domu w drodze do centrum handlowego. Z początku nic nie czułam, ale jakieś dwadzieścia minut później, dokładnie w momencie, kiedy wchodziłyśmy do centrum, obie nas jednocześnie wzięło – dostałyśmy prawdziwego odlotu! Teraz już wiem, że to opóźnienie powstaje za sprawą podobnych do gąbek białek wiążących, które dryfują we krwi i niczym magnes przyciągają do siebie cząsteczki THC; gdy wszystkie miejsca wiązania w białkach zostaną zajęte, THC może w końcu zostać przetransportowane do mózgu. Słyszałam, że na niektórych ludzi marihuana nie działa, ale uważam, że jest to skrajnie mało prawdopodobne, choć teoretycznie możliwe. Te osoby muszą chyba wypalić trochę więcej.
Oczywiście nie jest tak, że wykształciliśmy w sobie mechanizm, dzięki któremu możemy wytwarzać te skomplikowane białka receptorowe albo wydatkować energię na rozmieszczanie ich w mózgu, na wypadek gdyby ktoś dał nam skręta. Dlatego właśnie te działające pozornie na całą powierzchnię mózgu efekty THC skłoniły badaczy do szukania przekaźników endogennych, które THC prawdopodobnie naśladuje. A jednak z szukaniem przekaźnika jest tak, jak z szukaniem znajomego, kiedy nie ma się pewności, w której dzielnicy, mieście albo rejonie kraju mieszka. Receptory, podobnie jak domy, łatwiej znaleźć, ponieważ są większe i raczej się nie przemieszczają.
Tak więc najpierw trzeba było zlokalizować receptor i w tym celu badacze wstrzyknęli szczurowi cząsteczki THC znakowane substancją radioaktywną. Po dostatecznym upływie czasu, podczas którego białka mogły dokonać dystrybucji narkotyku, zwierzę zostało uśpione w humanitarny sposób, a następnie pobrano cieniutkie plastry tkanki mózgowej i bardzo dokładnie je oczyszczono, dzięki czemu pozostało tylko THC połączone z receptorem; wszelkie niezwiązane albo swobodne cząsteczki narkotyku zostały usunięte. Ku sporemu zdumieniu badaczy okazało się, że THC weszło w interakcje z receptorami w całym mózgu – w korze, czyli strukturze odpowiedzialnej za przetwarzanie danych i inne wyższe czynności umysłowe, ale także w wielu głębszych, podkorowych strukturach związanych z emocjami i motywacją. Zaobserwowano różnice między gęstością receptorów, ponieważ niektóre obszary odznaczały się mniejszą liczbą miejsc, w których doszło do interakcji, ale inne były niemal zmętniałe od dużej liczby wiązań16.
Było to bodajże pierwsze odkrycie (z wielu kolejnych), które wykazało unikalne cechy układu endokannabinoidowego (endokannabinoidy to inaczej kannabinoidy występujące w organizmie człowieka). Gdybyśmy przeprowadzili taki sam eksperyment z kokainą znakowaną substancją radioaktywną, to znaleźlibyśmy znacznie mniej miejsc, gdzie związał się narkotyk, i byłyby one znacznie rzadziej rozmieszczone. Nawet układ opioidowy, skądinąd niewiarygodnie bogaty i złożony (i wykorzystywany przez wszystkie narkotyki, takie jak heroina, OxyContin i morfina), nie jest rozmieszczony ani tak gęsto, ani tak licznie jak szlaki endokannabinoidowe.
Receptory CB1
THC działa na całą przestrzeń mózgu w bilionach synaps poprzez interakcje z receptorami CB1 (zaciemnione obszary).
Podobnie jak moi koledzy z laboratorium uznałam wtedy, że w badaniu pojawił się jakiś błąd. Jak receptory tego narkotyku mogą się znajdować na całej powierzchni mózgu, a także praktycznie we wszystkich strukturach podkorowych? I jeszcze ważniejsze: co to za naturalny związek podobny do THC i jaka jest jego funkcja?
Te badania wciąż trwają i nadal przynoszą ekscytujące rezultaty, ponieważ dziedzina jest stosunkowo nowa, ale wiemy już z pewnością, że wstępne badania połączeń były poprawne: THC moduluje aktywność w ogromnej liczbie synaps, niemal we wszystkich strukturach mózgu. Jego podstawowym receptorem w mózgu jest CB1, inaczej receptor kannabinoidowy typu 1. Bogate i gęste rozmieszczenie receptorów CB1 ma poważne implikacje. Zamiast wytwarzać specyficzne efekty – na przykład takie, jakie wytwarza dopamina, sygnalizując wiadomości i stymulując ruch – związek, który aktywuje CB1, najprawdopodobniej wywiera efekty ogólne poprzez wpływanie na neurotransmisję w całym mózgu. Ale zanim mogliśmy tego dowieść, musieliśmy dowiedzieć się więcej o układzie kannabinoidowym.
Pierwszy wykryty w mózgu organiczny związek chemiczny, który aktywuje ten receptor, został nazwany anandamidem; to słowo wzięte z sanskrytu oznacza „wewnętrzną błogość”. Drugim podstawowym endokannabinoidem jest 2-AG (inaczej 2-arachidonyloglicerol). Przekaźniki kannabinoidowe i ich transmisja w mózgu są nietypowe. Po pierwsze, klasyczne neuroprzekaźniki są magazynowane w pęcherzykach synaptycznych (maleńkich strukturach otoczonych błonami) i uwalniają się z zakończeń komórek nerwowych (neuronów), gdzie przenikają do niewielkiej szczeliny zwanej synapsą i wchodzą w interakcje z receptorami w przyległej komórce. Inaczej to wygląda w przypadku anandamidu i 2-AG, które przenikają „w górę strumienia” po synapsie, aby przekazać informację z komórki odbiorczej do wysyłającej. Kiedy już docierają do celu, czyli do receptorów CB1 na powierzchni pierwszej komórki, przystępują do działania, czyli zasadniczo zmieniają stosunek sygnału do szumu, dzięki czemu informacja przekazana przez klasyczne neuroprzekaźniki w tej synapsie uzyskuje większe znaczenie.
Endokannabinoidy są wciąż poddawane gruntownym badaniom i mówiąc najoględniej, jest to skomplikowana materia, ale na podstawie literatury wysnułam wniosek, że anandamid i 2-AG działają jako swoisty wykrzyknik w komunikacji neuronalnej, wskazujący, że wiadomość przesłana po synapsie była ważna.
Co całe to wewnątrzkomórkowe „tam i z powrotem” ma wspólnego z moim i mojej koleżanki doświadczeniem? W połowie lat siedemdziesiątych XX wieku centra handlowe – zwłaszcza na przedmieściach, na jakich sama mieszkałam – były jedynym miejscem, gdzie nastolatka mogła szukać niezależności. Razem z koleżanką odwiedzałyśmy nasze centrum wiele razy, dlatego jestem przekonana, że moje i jej przemożne doświadczenie zachwytu i radości wtedy po marihuanie nie miało nic wspólnego z absolutnie przewidywalnym otoczeniem. A jednak tak było! Dźwięki i widoki były wręcz niewiarygodnie stymulujące: zwyczajne sklepy w centrum przeobraziły się we wspaniałe place zabaw, a zapachy płynące z części restauracyjnej wprost zdumiewały. W pewnej chwili wparowałyśmy do pizzerii, bo znienacka zachciało nam się jeść, i mogę śmiało powiedzieć, że nigdy w życiu nie jadłam lepszej pizzy. Była przepyszna! W ogóle wszystko było dużo lepsze niż zwykle.
Wydaje się, że anandamid i podobne związki wyewoluowały razem z receptorem CB1, aby modulować normalną aktywność, uwydatniając istotną neurotransmisję. Zwyczajna aktywność mózgu, o czym już wspominaliśmy, pośredniczy we wszystkich naszych doświadczeniach, myślach, zachowaniach i emocjach. Układ kannabinoidowy pomaga uporządkować nasze doświadczenia,