向精神薬が動物に及ぼす影響

水産養殖研究所が行った研究では、大麻油がナイルティラピア（Oreochromis niloticus）の代謝と免疫系に及ぼす影響を調査しました。大麻は白血球数や血漿タンパク質濃度に測定可能な影響を与えず、したがってナイルティラピアの免疫系にも影響を与えないことが分かりました。しかし、 THCを添加した餌ペレットを与えられたティラピアは、より高い飼料変換率を示しました。この高い飼料変換率から、研究者らはTHCがナイルティラピアの代謝率を高めると考えています。^{[ 2 ]}

ゼブラフィッシュは、さまざまな精神活性物質の影響を人間がテストするためのモデルとして長年利用されてきました。アルコール依存症研究協会が行ったある研究では、中程度の量のエタノールを与えられたゼブラフィッシュはより活発になり、より速く泳ぐことが分かりました。アルコールの量が増えると、ゼブラフィッシュは動きが鈍くなりました。同じ研究所による別の研究では、「酔った」（血中アルコール濃度が0.1を超える）ゼブラフィッシュをシラフのゼブラフィッシュのグループに入れると、シラフの魚は酔った個体をリーダーとして従うことが分かりました。^{[ 3 ]}

ゼブラフィッシュの記憶に対するTHCの影響を調べた研究では、THCは空間記憶を損なうが、連想記憶には影響しないことがわかった。ゼブラフィッシュはTHCの影響下に置かれた後、餌を与えられたことに関連する色のパターンを記憶できたが、餌を与えられたことに関連する空間パターンを記憶することはできなかった。^{[ 4 ]}

ゼブラフィッシュは、特定の精神活性薬の薬効、特に精神疾患の治療にどのように使用できるかをテストするためにも使用されてきました。^{[ 5 ]}ゼブラフィッシュを被験体としてケタミンの抗うつ特性を調べた研究では、少量のケタミン（2 mg/L）に曝露されたゼブラフィッシュはより攻撃的な行動を示しました。しかし、ゼブラフィッシュがより高用量のケタミン（20 mg/Lおよび40 mg/L）に曝露されると、攻撃的な行動は減少しました。さらに、最高用量のケタミンは運動と旋回行動を増加させました。^{[ 6 ]}ゼブラフィッシュに対するLSDの行動への影響をテストした別の研究では、この物質に曝露されたゼブラフィッシュは群れをなすときに魚間の距離が増加し、コルチゾールレベルが増加しました。これらは、LSDを治療薬として使用した場合の副作用の可能性を示している可能性があります。^{[ 7 ]}   

エタノールは一般的なショウジョウバエのエネルギー源となる。^{[ 8 ]}

ショウジョウバエ（ Drosophila melanogaster ）に関する研究では、雄のハエはエタノールを含む餌にさらされると攻撃性が高まることがわかった。この攻撃性の増加はエタノールの匂いと関連しており、エタノールは攻撃性を促進するフェロモンに関連する感覚ニューロンの活動を高め、柑橘系の香りへの誘引力を高める。これらの発見は、ショウジョウバエが環境とどのように相互作用するかについての洞察を与えてくれる。^{[ 9 ]}

ショウジョウバエ（D. melanogaster）を用いた研究では、交尾によって雄のハエの神経ペプチドF （NPF）レベルが上昇し、性的剥奪によって低下することが分かった。NPFシステムを操作することでエタノール嗜好性が変化し、活性化によって嗜好性が低下し、抑制によって嗜好性が上昇する。特に、NPFニューロンを人工的に活性化するとそれ自体が報酬となり、エタノールの報酬効果が低下する。これらの知見は、NPF-NPF受容体軸がハエの報酬システムの状態を反映し、行動に影響を与えることを示唆している。^{[ 10 ]}

エタノールは栄養価が高いが、ほとんどの動物にとって非常に中毒性が高く、通常は食事中のエタノール含有量が最大4%までしか許容されない。しかし、2024年の研究では、 1%から80%のエタノールを含む糖溶液を1週間摂取したスズメバチは、行動や寿命に悪影響を示さなかったことがわかった。^{[ 11 ]}

ナメクジとカタツムリの実験では、キャベツの葉にカフェイン溶液を噴霧し、Veronicella cubensisナメクジとZonitoides arboreusカタツムリに与えた。キャベツの摂取量は時間とともに減少し、その後軟体動物は死亡した。^{[ 12 ]}カフェインによる摂食阻害は、毛虫でも観察された。^{[ 13 ]}

1948年、スイスの薬理学者ピーター・N・ウィットは、クモに対する薬物の影響に関する研究を開始した。この研究の最初の動機は、同僚の動物学者H・M・ピーターズからの依頼で、庭のクモが巣を作る時間を 午前2時から午前5時の間から 、ピーターズにとって明らかに不便な時間帯から、もっと早い時間帯に変更することだった。^{[ 16 ]}ウィットは、アンフェタミン、メスカリン、ストリキニーネ、LSD、カフェインなど、さまざまな精神活性薬でクモをテストし、薬物は巣を作る時間ではなく、巣の大きさや形に影響を与えることを発見した。少量のカフェイン（10μg  /クモ）では、巣は小さくなり、半径は不均一になったが、円の規則性は影響を受けなかった。高用量（100  μg/クモ）では、形状の変化がより顕著になり、ウェブのデザインが不規則になった。試験したすべての薬物は 、LSDの少量投与（0.1～0.3 μg）を除いて、ウェブの規則性を低下させた。LSDの少量投与では、ウェブの規則性が向上した。 ^{[ 15 ]}

薬物は砂糖水に溶かして投与し、溶液を一滴クモの口につけた。後の研究では、クモに薬物を注入したハエを与えた。^{[ 17 ]}定性的な研究では、細い注射器で一定量の溶液を投与した。同じクモの巣を薬物投与前と投与後に撮影した。^{[ 15 ]}

ウィットの研究は中断されたが、1984年にJ.A.ナサンソンがサイエンス誌に論文を発表したことで再び活発化した[ ^{18 ] 。}この論文については後述する。1995年、NASAの研究グループは、カフェイン、ベンゼドリン、マリファナ、抱水クロラールがヨーロッパの庭グモに及ぼす影響に関するウィットの実験を再現した。NASAの結果はウィットの結果と質的に類似していたが、斬新な点は、クモの巣のパターンを最新の統計ツールで定量的に分析し、薬物検出の感度の高い方法として提案したことである^{[ 14 ] [ 19 ] 。}

パブロフは1910年にアポモルフィンと音を投与したが、後に音だけが落ち着きのなさやよだれと関連付けられるようになった。^{[ 24 ]}

1960年代、ジョン・C・リリーがNASAの資金援助を受けて人間と動物のコミュニケーションを研究する実験の一環として、バンドウイルカにLSDが投与された。この薬によってイルカはより声を発するようになったが、意味のあるコミュニケーションは不可能だった。^{[ 25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

「タスコ」はオクラホマシティ動物園にいたインドゾウのオスの名前だった。1962年8月3日^{[ 28 ]} 、オクラホマ大学の研究者らは、タスコにLSD 297mgを注射した（人間の場合、経口摂取する）。これは人間の娯楽用量の約3000倍に相当する（人間の約100倍の体重の動物の場合）。^{[注1 ]} 5分以内にタスコは地面に倒れ、1時間40分後に死亡した。LSDが死因と考えられているが、研究者らが蘇生を試みた際に使用した薬物が死因に寄与した可能性もあると推測する者もいる。^{[ 29 ] [ 30][ 31 ] [ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]} 1984年、心理学者の^ロナルド・K・シーゲルは^{、 2頭のゾウにLSDのみを}使用して実験を繰り返した。2頭とも生き残った。^{[ 34 ]} 

17～27ヶ月間にわたり抗精神病薬ハロペリドールとオランザピンを投与されたマカクザルは脳容積の減少を示した。これらの結果は、利用可能なデータがないため、同じ薬を服用している人間では観察されていない。^{[ 35 ]}

ある科学研究において、研究者たちはリスザルが様々な薬物をどのように自己投与するかを調べた。研究対象となった薬物にはコカインと、脳への作用においてコカインと類似点を持ついくつかの薬物が含まれていた。

研究者たちはサルに注射でこれらの薬を自己投与するように訓練し、その行動を観察した。彼らは、これらの薬がサルに同様の効果をもたらすかどうかを確認したかったのだ。

実験結果によると、コカインと他のいくつかの薬物は、サルの自己投与行動を維持する上で同様の効果を示した。しかし、マジンドールという薬物は、すべてのサルに対して同じ効果を示さなかった。

このことから、同様の効果を持つ薬物は脳内で同様の作用機序を持ち、サルの行動に同様の影響を与えている可能性が示唆される。また、この研究では、これらの薬物の強化作用（依存性）と刺激作用は、脳内の特定の領域との相互作用に関連している可能性も示唆された。

全体として、この研究はこれらの薬物が行動にどのように影響するか、また中毒の可能性についての洞察を提供する。^{[ 36 ]}

研究者らは、社会的ストレスをシミュレートするために、居住者と侵入者のモデルを用い、社会的順位がその影響にどのように影響するかを重点的に調べた。その結果、対立がサルたちのコカインに対する反応に影響を与えることが明らかになった。下位のサルが侵入者として行動した場合、低用量のコカインの自己投与量が増加し、用量反応曲線は左にシフトした。一方、優位なサルでは、コカインの自己投与量が減少し、用量反応曲線は右にシフトした。

脳のグルコース代謝の測定により、優位なサルと劣位なサルとの間に違いが明らかになり、これらの相反する行動効果の根底にあるメカニズムが解明された。優位なサルは視覚処理、注意、警戒に関連する脳領域の活動が高く、一方、劣位なサルは感情処理や不安に関連する領域の活動が高かった。

両グループとも、報酬系とストレス反応に関連する脳領域の活動が増加した。優位なサルは対立時に攻撃性も高く、攻撃する機会が強化因子として機能している可能性が示唆された。

この研究は、社会的文脈が行動や薬物効果に強く影響することを示し、薬物自己投与における個人差についての洞察を提供している。コカイン使用障害の治療法を開発する際には、社会的要因の影響を考慮する必要性を強調し、社会的および環境的ストレス要因に対する個人の反応に基づいて介入を個別化する必要性を示している。これらのシナリオで作用する神経および行動メカニズムを理解することで、コカイン使用障害を持つ個人に対するより効果的で個別化された治療につながる可能性がある。^{[ 37 ]}