这项研究于10月15日发表在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）上，发现赛洛西宾能迅速促使脑细胞形成新的连接，并帮助这些连接成熟。同时，它能促进清除某些较旧的连接，这表明其作用不仅仅是简单地增加神经元之间的通讯。
在小鼠身上进行的实验还揭示了一些特别有趣的发现。研究人员能够将负责这种重新连接的细胞变化与通常与致幻效应相关的行为反应区分开来。这表明，赛洛西宾对大脑结构的某些影响可能在没有通常与该药物相关的幻觉的情况下实现。
这一发现可能为开发增强大脑适应和重组自身能力的药物提供基础，这种特性被称为神经可塑性。此类疗法最终可能为抑郁症、创伤后应激障碍（PTSD）和其他精神疾病提供新的治疗途径。
研究团队还确定了大脑皮层中一组特定的神经元，它们在赛洛西宾对大脑连接的影响中起着至关重要的作用。重要的是，研究人员发现该药物对每个大脑的影响并不相同。其影响部分取决于大脑此前是否经历过慢性应激。
资深作者、加州大学圣克鲁兹分校分子、细胞与发育生物学教授Yi Zuo表示：“我认为这项工作是一项重大进展，特别是在我们理解赛洛西宾如何重塑神经回路及其对治疗精神疾病的潜在意义方面。”
为何科学家重新审视致幻剂
过去一个世纪以来，科学界对致幻药物的兴趣发生了巨大变化。20世纪中叶，赛洛西宾和LSD等物质因其对感知、意识和情绪的强大影响而引起了西方研究人员的关注。
早期研究表明，这些化合物可能在精神治疗中有应用价值。然而，在1970年美国通过《管制物质法案》对这些物质实施严格限制后，科学研究大幅放缓。
近年来，研究人员重新燃起了对致幻剂的兴趣，特别是它们在大脑功能中产生快速且可能持久变化的能力。
科学家有时将这些化合物描述为“精神可塑原”，因为它们可以在单次给药后刺激神经可塑性。神经可塑性是指大脑通过形成、加强、重组或移除神经元之间的连接来改变其结构和活动的能力。
这一特性对心理健康治疗尤为有趣，因为抑郁症等疾病可能涉及负责调节情绪、情感和行为的回路中断。
美国食品药品监督管理局（FDA）此前已承认致幻剂研究的治疗潜力，授予包括赛洛西宾和MDMA在内的物质“突破性疗法”认定。这些认定旨在加速严重疾病的有前景疗法的开发和审查。
2026年9月，FDA迈出了评估致幻剂治疗的又一步，组织了一场题为“未来潜在治疗性使用致幻药物的考量”的公开听证会。
专家们讨论了实施致幻剂治疗的医疗专业人员应具备何种资质、如何通过风险评估与缓解策略（REMS）计划管理潜在风险，以及未来的临床试验应如何设计。
随着监管机构探讨致幻剂治疗如何最终成为主流医疗保健的一部分，研究人员越来越关注这些物质究竟对大脑做了什么。确定其背后的细胞机制可以帮助科学家开发既有效又更安全的疗法。
观察赛洛西宾重塑大脑
为了研究赛洛西宾如何改变大脑结构，加州大学圣克鲁兹分校团队使用了一种称为双光子显微镜的先进成像方法。
这项技术使科学家能够以惊人的细节观察活体组织内部极微小的结构。利用该技术，研究人员在几周内追踪了活体小鼠神经元的单个连接，使他们能够看到这些结构在赛洛西宾治疗后是如何变化的。
他们的注意力集中在称为树突棘的微小突起上。这些结构从神经元延伸出来，接收来自邻近神经细胞的信息。它们帮助形成突触，即神经元之间进行通讯的特化连接点。
突触对于处理信息和支持学习、记忆和情绪调节等功能至关重要。其数量、强度和组织的变化可以改变信息在大脑中传递的方式。
在给予赛洛西宾后仅仅24小时内，研究人员观察到新生树突棘显著增加。
但该药物不仅仅是促使新连接出现。它还帮助这些连接以异常快的速度发育成更成熟的结构。
通常，新形成的棘通常始于被称为“短粗状”的微小、未成熟结构。许多结构在发育成完全成熟的连接之前并不稳定，随后会消失。
然而，在赛洛西宾治疗后，更大比例的结构发育成了具有独特“蘑菇状”外观的结构。这些成熟的棘通常更稳定，并含有更高浓度的受体，用于接收来自邻近神经元的化学信号。
由于这些特征，成熟的棘可以支持脑细胞之间更强、更持久的通讯，从而可能有助于在涉及记忆和情绪的回路中产生持久的变化。
对于第一作者Jacob Baker而言，最大的问题之一是这些结构变化是否需要赛洛西宾通常产生的强烈致幻体验。
“致幻剂是令人着迷的化合物，因为它们具有通过重塑大脑中的神经回路深刻改变我们自身的潜力，”Zuo实验室的博士生Baker说。
“这些新形成的连接可以整合到现有的神经回路中，并随着时间的推移持续存在，留下赛洛西宾对大脑影响的持久结构痕迹。”
赛洛西宾对健康大脑和受压大脑的影响不同
该研究最具启示性的发现之一是，赛洛西宾对大脑连接的影响取决于小鼠是否经历过长期应激。
在健康小鼠中，赛洛西宾最初刺激了新树突棘的形成。然而，在接下来的三周内，连接的数量逐渐恢复到之前的水平。
这部分是因为大脑清除了一些治疗前就已存在的连接。健康大脑似乎并没有简单地积累额外的突触，而是在保持整体平衡的同时重组了现有的回路。
研究人员在暴露于慢性应激的小鼠中观察到了不同的反应。
为了研究这一点，他们使用了不可预测的轻度应激模型，该模型使动物暴露于各种低强度应激源，并产生类似于人类抑郁症某些特征的变化。
已知长期应激会干扰神经通讯，并可能导致突触连接的大量丧失。随着时间的推移，这些变化会削弱涉及重要大脑功能的回路。
当受压小鼠接受赛洛西宾时，研究人员观察到新树突棘的形成有特别强烈的增加。
同时，赛洛西宾阻止了与慢性应激相关的异常高的连接丢失率。
这些效应共同表明，赛洛西宾的作用可能不仅仅是暂时增加大脑中的连接数量。在应激条件下，它还可能帮助保存现有的连接并恢复已被破坏的回路。
“这些发现挑战了赛洛西宾仅仅增加神经连接的主流观点，并表明其效果取决于大脑的基础状况，”Zuo补充道。
“这为致幻剂如何帮助恢复因应激而受损的神经回路提供了一个新视角，对理解其在抑郁症和其他精神疾病中的治疗效果具有潜在的重要意义。”
赛洛西宾能否在没有幻觉的情况下重塑大脑？
这项研究最重要的意义或许涉及致幻药物医学领域的一个长期问题：幻觉和意识改变状态是否是产生有助于治疗效果的大脑变化所必需的？
为了探索这种可能性，科学家们检查了5-羟色胺2A受体（5-HT2ARs）的作用，这是细胞表面响应化学信号的蛋白质。这些受体是赛洛西宾和其他经典致幻剂作用的核心。
研究人员将重点放在一组称为第5层锥体神经元的神经细胞上。这些细胞位于大脑皮层，这是大脑参与感知、推理和决策等复杂功能的外部区域。
第5层锥体神经元作为重要的通讯通路，将信息从皮层发送到其他大脑区域。它们还含有高水平的5-羟色胺2A受体，这使得它们与理解赛洛西宾的作用尤为相关。
利用基因修饰小鼠，团队选择性地改变了这些神经元是否拥有该受体。
结果揭示了大脑连接变化与致幻活动相关行为之间的显著分离。
当研究人员仅在第5层锥体神经元中恢复5-羟色胺2A受体时，赛洛西宾仍然能够刺激新突触的发育并帮助稳定它们。
令人惊讶的是，这些小鼠并未表现出研究人员通常用作啮齿动物致幻活动指标的特征性头部抽动反应。
随后科学家们进行了相反的实验。
当他们专门从第5层锥体神经元中移除5-羟色胺2A受体时，赛洛西宾失去了刺激突触相同结构生长的能力。
然而，小鼠仍然表现出头部抽动反应。
这些对比结果表明，第5层锥体神经元中的5-羟色胺2A受体信号传导对于实验中观察到的结构性大脑变化既是必要的也是充分的，而同样的受体对于致幻相关的行为反应则不是必需的。
换句话说，负责赛洛西宾大脑重塑的细胞通路可以与负责这一特定致幻活动行为标记的通路区分开来。
由于小鼠无法描述主观体验，头部抽动反应并不能直接确定动物是否正在经历幻觉。尽管如此，这些发现提供了重要证据，表明这两种效应涉及不同的细胞机制。
通往无迷幻体验致幻治疗的潜在途径
这一发现可能对未来精神药物的开发产生重大影响。
如果研究人员能够识别出既能激活大脑重建和重组神经连接的能力，又不会引发致幻效应的化合物，就有可能创造出保留赛洛西宾部分治疗潜力、同时避免患者经历强烈意识改变状态的治疗方法。
此类药物可能更易于实施，并且可能比传统的致幻辅助疗法需要较少的临床监督。
“通过展示治疗性回路重塑和致幻效应通过不同的细胞通路进行，我们的研究为设计非致幻药物类似物提供了一个有希望的蓝图，”Zuo说。
“此类疗法可以提供致幻剂快速且持久的抗抑郁益处，同时消除致幻副作用——使神经可塑性治疗更安全、更具可扩展性，并能惠及更广泛的患者群体。”
尽管结果令人鼓舞，但这些实验是在小鼠身上进行的。还需要更多的研究来确定同样的细胞机制是否在人类身上起作用，以及将大脑重塑与致幻效应分离是否能产生治疗抑郁症、PTSD或其他精神疾病的有效疗法。
目前，这些发现提供了赛洛西宾如何改变大脑的更详细图景，并揭示了一种利用其对神经连接影响的潜在策略，而无需依赖致幻体验本身。
该研究的其他加州大学圣克鲁兹分校共同作者包括Zuo以及分子与细胞生物学家Jacob Baker、Emily Kogan、Shaorong Ma和Ju Lu。
资金来自美国国家心理健康研究所和国家衰老研究所。实验中使用的赛洛西宾是通过国家药物滥用研究所（NIDA）药物供应计划提供的。