カンナビスの作用は、身体を麻痺させたり落ち着かせたりすることもあれば、活動意欲を高めることもあります。幸福感をもたらすこともあれば、同じようにネガティブな感情を強めることもあります。品種や人によって、カンナビスの花に含まれる成分の作用は異なります。酩酊状態の間に特に創造的になり、仕事への意欲が高まると感じる人もいれば、きわめて非生産的になる人もいます。
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しかし、大多数の使用者に当てはまる、カンナビスによる酩酊の一般的な影響もあります。たとえば、突然の笑いの発作、持続的な記憶の喪失、強い空腹の発作などです。カンナビスに関する体験談のほとんどすべてに共通する感覚があります。それは知覚が切り替わる感覚、つまり感覚的な印象の変化です。
これは音楽にたとえることができます。20人が同じ曲を聴いたとしましょう。基本的には全員がまったく同じ周波数の組み合わせを聴いているにもかかわらず、全員がその曲をまったく異なるものとして感じるはずです。聴き手が悲しみ、喜び、嫌悪、メランコリー、中立などのどれを感じるにせよ、その気分は何らかの形で呼び起こされるのです。生物学的・神経学的な観点からは、とりわけカンナビスの作用下で生じる知覚の違いというこの現象は、特定の身体の構成要素に関するいくつかの原理とプロセスによって、ごく簡単に説明することができます。
カンナビスの花に含まれる成分THCが、体内の生体電気、そしてそれに伴う活動電位や静止電位に影響を与えることで、神経レベルにおいて私たち全員の現実の知覚を根本から操作できるのはなぜか、今すぐ知りましょう。あらゆる人間の身体を貫いている、エンドカンナビノイドと神経伝達物質に満ちた内因性システムのシナプスは、THC分子にとってぴったり合う接点となっています。
マッチポイント:8対9。10点に先に到達した方が勝ちです。つまり、次のゴールが勝者と敗者を分けるかもしれません。すべてがかかっています。選択肢は2つあります。あと2ゴールを決め、「ハエ取り」のようなミスをせず、相手のシュートをすべて止めて優勝カップを手にするか、相手に勝利のゴールを許して、永遠に敗退するかです。あなたは軽く背中を丸めてテーブルサッカーの相手と向かい合い、その燃えるように赤い目をじっと見つめ、相手がサーブを入れて新たな、そしておそらく最後のラウンドを始めるのを、緊張でいっぱいになりながら待っています。あたりは静まり返っています。一瞬、時間が止まり、太い汗の粒が顔を伝い落ちる中、あなたは右側の2本のハンドルを両手でしっかりと握りしめています。意識はすべてこの瞬間に集中し、両手はすぐに動ける状態です…
このような状況では、進化の過程で与えられた情報処理システムに頼ることが、私たち全員にとって本質的に重要です。このシステムは、状況を突然把握することで、的確に制御された反応を可能にします。興奮の伝導の過程で、このシステムに組み込まれた神経細胞は、情報をきわめて速い速度でより長い距離にわたって伝えることができます。これを神経系と呼びます。神経系はあらゆる入力刺激にとって決定的であり、あらゆる行動を具体的に制御することができます。この神経系のおかげで、私たちはボールの位置に応じて、テーブルサッカーのハンドルを自分に有利になるよう瞬時に動かすことができるのです。
- 神経細胞 私たちの神経系は、グリア細胞のほかに、神経細胞(ニューロン)そのもので構成されています。機能に関係なく、すべてのニューロンは同じ基本構造を持ち、共通の原理に従って働いています。感覚刺激を受け取る場合も、筋肉の緊張を引き起こす場合も、記憶機能を担う場合も、ニューロンは基本的に電気的興奮の形で情報を伝達しています。そのため、ニューロンの機能や、カンナビスの花に含まれる有効成分との相互作用は、非常に分かりやすく例示することができます。ここでは、ニューロンの働きを手早く簡単に理解するために、その大まかな構造を見ていきましょう。神経細胞は3つの部分に分けられます。
- 細胞体 ここには、細胞核や生命維持に不可欠なすべての細胞小器官を含む、細胞の中枢があります。神経細胞の成長は細胞体から始まります。技術的なたとえでいえば、機械のプロセッサーにあたります。
- 樹状突起 すべてのニューロンの細胞突起はこう呼ばれます。樹状突起は空間に広がり、他の神経細胞からの信号を受け取るための大きな表面積を提供します。さらに、樹状突起には他の神経細胞との数千もの結合があります(この結合をシナプスと呼びます)。樹状突起は、信号を受信するアンテナのようなものです。
- 軸索 軸索は1つのニューロンにつき1本だけある細胞突起で、長さは1メートルを超えることもあり、樹状突起が受け取った信号を伝える役割を担っています。軸索には、絶縁されたもの(髄鞘)と絶縁されていないものがあります。技術的に見ると、電気インパルスを伝えるケーブルのようなものです。軸索は末端で多数のシナプス前終末に枝分かれし、他のニューロンの樹状突起とシナプス結合を形成します。シナプスでは、伝達されてきたすべての信号が受け渡されます。これには、たとえば情報の取り込みや出力に関わる刺激も含まれます。
しかし、シナプスで情報が伝達されるまでには、まずニューロンの正常な状態、いわゆる静止電位が、活動電位によって中断されなければなりません。生体電気は、技術的な電気のように導電性の高い素材を使って流れるわけではなく、別の方法に頼らなければなりません。私たち人間は、ほとんどの脊椎動物と同様に、約80パーセントが水でできています。しかし水は電気インパルスの導体としてはまったく不向きであるため、進化は化学元素を利用してこの問題を解決してきました。
ごく簡単に言えば、ニューロンの細胞内は細胞外の空間よりもはるかに強く負に帯電しています。この細胞内の負の電荷を静止電位と呼びます。哺乳類では、これは標準的に-40~-75ミリボルト(mV)の間にあります。静止電位は、カリウムとナトリウムの濃度平衡によって決まります。カリウムは神経細胞の内部に、ナトリウムは主に細胞外の空間に存在します。
この電気化学的エネルギーが、活動電位による電気インパルス生成の基盤となります。ニューロンの細胞膜には電位依存性イオンチャネルがあり、これはナトリウムに特異的に働いて、イオンを細胞内または細胞外へ運びます。これらのチャネルは、静止電位の状態では閉じています。しかし、膜の電圧がある閾値を超えて正の方向へ一気に押し上げられると、ナトリウムチャネルが開き、その結果ナトリウムが細胞外から負の細胞内へ流れ込みます。これにより、細胞内の電荷はしだいに正に傾いていきます。細胞内が正になればなるほど、より多くのナトリウムイオンチャネルが開きます。この過程は「正のフィードバック」と呼ばれます。こうして細胞は、わずか数ミリ秒のうちに爆発的に+50 mVにまで達します。その後、ナトリウムチャネルが閉じ、カリウムが細胞内から膜を通って外へ運び出されます。その結果、細胞内の領域は徐々に再び負の電荷を帯びるようになります。静止電位が回復し、新たな活動電位を引き起こすことができるようになります。
以上が、インパルスが到達し、興奮の形成に伴って伝えられるときにニューロン内で起こることの、分かりやすい要約です。
例: 私たちはテーブルサッカーで相手がボールを投入するのを待っています。ボールが小さな穴を転がってフィールドに入ると、私たちの目や耳の感覚細胞が刺激信号を受け取ります。感覚細胞は活動電位を発生させるのです。しかし、ニューロンで活動電位が発生しただけでは、刺激の処理には役立ちません。知覚された刺激は複数の神経細胞を経て脳まで伝達されなければならず、そうして初めて脳で情報処理によって反応を導くことができます。さて、活動電位のインパルスは、ニューロンの軸索の末端、シナプス前部に位置しています。そして、ここからがカンナビスの作用にとって興味深い部分になります。
シナプス
しかし、カンナビスによる影響の話に入る前に、まずシナプスで通常何が起きているのかを見てみましょう。神経細胞と同様に、シナプスやシナプスで起こる過程にも基本的な構造があり、わずかな手間で例を挙げて説明できます。
シナプスは基本的に、2つの神経細胞の間のコミュニケーションを担っています。一つは、電気信号が直接伝わる電気シナプス、もう一つは、物質を介して信号伝達を行う化学シナプスです。以下では、主に神経系に存在し、カンナビスが作用しうる化学シナプスについて説明します。
シナプスもまた、3つの主要な部分に分けられます:
- シナプス前終末 終末ボタンとも呼ばれます。ここで軸索からの情報が伝達されます。それぞれの終末ボタンには、伝達物質として働く神経伝達物質が含まれています。神経伝達物質(メッセンジャー物質とも呼ばれます)は、数百個の小胞の中にあります。小胞とは小さな袋状の構造で、シナプス前終末で神経伝達物質の輸送を担っています。各小胞には数千分子の神経伝達物質が含まれています。
- シナプス間隙 幅およそ20~40ナノメートル(nm)のこの中間領域が、2つの神経細胞をつないでいます。この間隙は、グリコサミノグリカン(GAG)でできた充填物によって、ニューロンのシナプス前終末を後続のニューロンに固定しています。
- シナプス後細胞 シナプス間隙は、次のニューロンのシナプス後細胞の細胞膜に直接つながっています。これは、後続の神経細胞の新たな樹状突起のシナプス後領域にあたります。注意深い読者の方はお気づきのように、ここで循環が完結します。ニューロンがシナプスにつながり、さらにニューロンへ……。それほど複雑ではないでしょう?! シナプスで連結されたニューロンのこの連なりは、(わずかな例外を除いて)神経系全体にわたっています。ですから、テーブルサッカーで次のラウンドのボール投入が感覚器官に捉えられ、ニューロン内で活動電位が発生して神経細胞の末端のシナプスに到達すると、そこで神経伝達物質による生化学的な伝達が行われます。うまくいけば、伝達は次の神経細胞に届き、多数のニューロンの連鎖を通って脳まで伝えられます。脳では情報が処理され、狙いを定めた身体的な反応が引き起こされます。私たちは手でハンドルを操作し、それによってフィールド上のボールを動かすのです。では、シナプスでの伝達は具体的にどのように行われ、カンナビスはその際にどのようにして私たちの感情に影響を与え、食欲の発作を引き起こすのでしょうか。納得のいく説明まであと少しです。
この問いへの答えは、神経伝達物質が神経細胞からの電気インパルスをシナプス間隙を越えて別の神経細胞へ伝えていることを意識すれば、ほとんど目前にあります。先ほど述べたとおり、これらはすべて生化学的な過程によって起こります。つまり、私たちの意識は生化学的に影響を受けうるのです!
情報伝達の際、シナプスでは次のことが起こります(詳細に興味のない方は、6番目の項目にある大まかな要約から読み進めていただいて構いません):
- 活動電位がシナプス前終末に到達する。
- つまり満タンの電荷が到達し、それを受けて膜にある電位依存性カルシウムチャネルが開く。到達する電荷が大きいほど、より多くのカルシウムイオンがシナプス前終末の細胞内へ流れ込む。
- カルシウム濃度の上昇は、細胞内のいくつかの小胞に対して、膜と融合するよう合図を送る(エキソサイトーシス)。細胞内に入るカルシウムが多いほど、より多くの小胞が膜と融合し、その内容物をシナプス間隙へ放出する。
- 小胞から放出された伝達物質分子は、すばやく次の神経細胞のシナプス後膜に到達する。この膜には伝達物質依存性のイオンチャネルがあり、適合する伝達物質が結合したときにだけ開く(鍵と鍵穴の原理)。
- 神経伝達物質がシナプス間隙にある間は、イオンチャネルは開いたままである。伝達物質はイオンチャネルに一度結合した後、酵素によって分解され、基本的な構成要素にまで分けられる。
- イオンチャネルが開くと、次のニューロンの樹状突起にイオンが流入する。ナトリウムが流入することで、細胞内に正の電荷が生じる。これをシナプス後電位と呼び、電圧が十分であれば、次のニューロンに新たな活動電位を引き起こす。
この6つのステップは、実際よりも複雑に聞こえる。要約すると、まず正の電荷が神経細胞の末端に到達し、それによって小胞が伝達物質をシナプス間隙へ放出する。その後、伝達物質は伝達物質チャネルを通って次のニューロンに入る。伝達物質が結合した後は、酵素によって個々の構成要素に分解され、それらは前の神経細胞のシナプス前終末へ戻り、そこで新たな伝達物質分子へと合成される。もし分解されなければ、伝達物質が絶えず後続ニューロンの受容体に結合し続けるため、持続的な興奮状態に陥ってしまうだろう。
研究されていることはまだまだ多く、ここで報告する価値のあることもたくさんある。しかし、このテーマの本質的な理解に必要な情報はすでに十分に集まったので、ここで科学的な考察に区切りをつけ、冒頭の問いに戻ることにしよう。なぜカンナビスは私たちの意識にこれほどまでに影響を及ぼし、突然の空腹の発作に襲われたり、いつもと違う気分になったりするのだろうか?
THCがシナプスに出会うとき
あなたもカンナビスを摂取したことがあるだろうか?それなら、陶酔状態の間に起こる空腹の発作をきっと知っているはずだ。では、それはどのようにして生じるのか?答えはこうだ。
想像の中で、視床下部という脳の領域へ入っていこう。視床下部は私たちの脳のほぼ中央に位置し、とりわけエネルギーバランスを保つための制御機関である。体が栄養を必要とすると、視床下部にそれが伝えられ、反応としてアナンダミドという名のエンドカンナビノイドが放出される。これがアナンダミド受容体に結合する。この受容体は視床下部に豊富に存在しており、その結果、私たちは空腹を感じる。察しがつくかもしれないが、アナンダミドは私たちのエンドカンナビノイドシステムの一部であり、分子テトラヒドロカンナビノール(THC)と非常によく似た構造をしている。したがって、THCを大量に摂取すると、THC分子が視床下部のアナンダミド受容体に結合し、シナプスで化学反応を引き起こす。この反応が活動電位を生み出し、私たちに空腹感をもたらす。この場合、脳は電気インパルスによって化学反応を引き起こす刺激を必要としない。THCがひとりでに血流に乗って脳へ到達し、そこにあるシナプスで(まったくランダムな)刺激のためのインパルスを引き起こすからである。その結果、私たちは食欲を覚える。
最近、毎日何度も吸っているヘビーユーザーと話をしました。その会話は、本当に驚くべき問いを投げかけてくれました!彼によると、大麻の効果がないと本当の空腹を感じることがなく、食べ始めると気分が悪くなることさえあるそうです。私は医師ではないので、ここでは推測を述べることしかできません。私の理解では、問題は彼の中枢神経系における受容体の増加にあります。体がシナプスを介してフィトカンナビノイド(Phyto = 植物)をどのように取り込むかについては、すでに説明しました。私の推測では、大量の大麻を摂取し続けた結果、彼の神経系には新しい受容体が大量に形成され、高用量のカンナビノイド(THCとCBD)を受け止められるようになったのだと思います。つまり、彼が吸っているときは、すべてのカンナビノイドが体内で受け入れられます。しかし、吸っていないときは、新しく形成された非常に多くの受容体が空いたままになり、次の働きかけを待っている状態になるのです。
さて、体が自然な方法で空腹感を生み出そうとするとき、体はアナンダミドを分泌します。これは、私たちの体が食物という形でエネルギーを必要としていることを感じさせてくれる物質です。通常は、アナンダミド受容体の数がアナンダミド伝達物質の総量に合わせて調整されているため、明確なシグナルが発せられ、空腹感が体全体に広がることができます。ところが、受容体の数が増えているために、アナンダミドの自然な分泌では活性化される受容体がごくわずかになってしまうと、体内で生じる刺激の強さもそれに応じて弱くなります。大麻の摂取によって十分な数の受容体が刺激されて初めて、空腹感が生まれます。THC分子がアナンダミドを構造的に模倣し、対応する受容体に結合するからです。ヘビーユーザーがしらふのときに食欲が低下するという現象についてもっと詳しい方で、ここで述べた仮説を訂正できる方がいらっしゃれば、ぜひコメントをお寄せください。
ちなみに、大麻の摂取に伴う平衡感覚の障害、協調運動の問題、記憶の欠落も、激しい空腹と同じ原因から生じています。アナンダミドは、これら三つの領域の制御も担っているのです。アナンダミドは、ニューロン内部の小胞の中で、適切なタイミングで放出されるのを待っています。ここでもまた、THCはエンドカンナビノイドシステムのシナプス間隙へと移動し、アナンダミド受容体に結合して活動電位を引き起こします。つまり端的に言えば、インパルスを発生させるのです。シグナルが引き起こされた後、THCは離れていき、体内で酵素によって分解されます。フィトカンナビノイドであるTHCのこのような不自然な介入によって、私たちがよく知る典型的な障害が生じるのです。
最後に、有名な「笑いのフラッシュ」の原因について、神経学的に正しく説明しておくことが重要です。私たちは笑うとき、幸福を感じます。言い換えれば、幸せなときには自然とよく笑うということです。ここでいう幸福は、純粋に生化学的に捉える必要があります。通常、私たちは神経伝達物質ドーパミンの分泌によって喜びと深いリラックスを感じます。ドーパミンは報酬系を活性化します。一方、神経伝達物質であるガンマアミノ酪酸(GABA)の分泌はドーパミンの分泌を抑制します。つまり、私たちが際限なく喜びを感じ続けるのではなく、適量に調整されるようにしているのです。ところが、THCにはGABAを抑制する性質があります。GABAが抑制されると、その結果、ドーパミンが抑制されないまま分泌されます。つまり、THCは間接的にドーパミン分泌の増加をもたらすのです。
残る疑問は、THCがどのようにGABAを抑制するのかということだけです。しかし、これもすぐに説明できます。隣り合う二つのニューロンを想像してみましょう。一方はドーパミンの分泌を担い、もう一方はGABAの分泌を担っています。ご存じのとおり、GABAの放出はドーパミンの放出を抑制します。ここで、GABAニューロンのシナプス前部位にはエンドカンナビノイド受容体が存在することがあります。そこでTHCがそこに結合してシナプス前部位に入り込み、小胞の中にあるGABA神経伝達物質の数を減らします。そして、ほら、できあがりです。GABAが減ればドーパミンが増えます。ドーパミンが多ければ、幸福、喜び、リラックスも多くなるのです。
まとめ
まとめると、THC分子は体内に入ると、対応する受容体との結合をめぐって、エンドカンナビノイド(アナンダミドと2-AG)と競い合う状態にあると言えます。THCは、いわば体内をあちこち飛び回り、空いていてぴったり合う受容体すべてに結合し、最終的にまったくの偶然によって決まる刺激を引き起こします。その中でもよく知られているのが、笑いのフラッシュや食欲の発作です。これらが突然現れたり消えたりすることで、平衡感覚の障害や記憶の喪失が生じます。そして、そのすべては、エンドカンナビノイド(アナンダミドまたは2-AG)とフィトカンナビノイド(THCとCBD)がほぼ同一の表面構造を持っているからなのです。
外部から摂取された物質が私たちの神経系に影響を与える方法は、ほかにもあります:
- 一部の抗うつ薬は、シナプス間隙で、結合した神経伝達物質の分解を担う酵素を阻害します。これにより、伝達物質が何度も結合できるようになるため、メッセンジャー物質の効果が高まります(持続的興奮)。たとえば、ドーパミン、ノルアドレナリン、セロトニンの活性が高まります。
- ほかの抗うつ薬は、コカインと同様に、伝達物質の再取り込みを妨げます。神経伝達物質のリサイクルを妨げ、その結果、持続的興奮を引き起こします。神経伝達物質は通常のようには分解されず、シナプス間隙に残り続け、何度も受容体に結合します。その結果、絶えず新たなインパルスが引き起こされます。
- ニコチン、メスカリン、ムスカリンは、伝達物質(例:アセチルコリン)の作用を模倣しますが、伝達物質のように分解したりリサイクルしたりすることはできません。これらはイオンチャネルを開き、それによる細胞膜の脱分極を通じて興奮を引き起こします。
- ボトックスは、カルシウム依存性の伝達物質放出を阻害します。 それが何を意味するかは、すでにご存じのとおりです!
基本的に、これらの物質による影響はすべて、シナプスでの情報伝達に作用するか、イオンチャネルと相互作用することで、神経系に働きかけます。私たちの脳は非常に適応力が高く、絶えず成長しているため、外部の物質を定期的に摂取すると、神経系の構造に長期的な変化が生じることがあります。こうして、言語障害、依存行動、物忘れなどが起こることが、とりわけ実証されています。
脳の物理的な可変性についてさらに調べたい方は、ぜひ記事「Wie Cannabis dein Bewusstsein beeinflusst」をお読みください。
次にテーブルサッカーの前に立つとき、もし勝つつもりがあるなら、事前に麻薬や似たような物質で自分を刺激するのはやめておきましょう。そうすると、あなたの体内を飛び回り、適合する受容体への道を探して分解酵素から逃げ回っている、体にとって異物である分子たちに、勝利を委ねてしまうことになるのですから。
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