Tại sao hầu hết các loại nấm lại phát triển các chất gây ảo giác?

Mỗi năm, ở Vân Nam, Trung Quốc, có rất nhiều người bị ngộ độc nấm. Mặc dù hàng năm đều có người tử vong, nhưng vẫn có một số người thích thưởng thức 'nấm độc' để trải nghiệm cảm giác 'ảo diệu và độc đáo'.

Trước khi tiết lộ câu trả lời, hãy cùng xem xét về các loại nấm gây ảo giác. Dựa vào các thành phần hoạt tính khác nhau, nấm gây ảo giác có thể được phân thành các họ khác nhau. Một nhóm lớn là Amanita, với thành phần chính là muscimol và axit ibotenic. Trong số đó, nổi tiếng nhất là Amanita muscaria, một loại nấm thường xuất hiện trong trò chơi Mario. Chắc chắn, ký ức về tuổi thơ sẽ bị 'tổn thương' một chút khi nói rằng Mario trở nên lớn mạnh hơn nhờ vào ảo giác từ loại nấm này.

Một nhà nghiên cứu nấm học ở Mỹ, sau khi trải qua cảm giác khi ăn Amanita muscaria, cho biết rằng trong trạng thái nửa mê nửa tỉnh do loại nấm này gây ra, ảo ảnh về màu sắc xuất hiện thường xuyên và liên tục. Sau khi tỉnh dậy, tâm trạng trở nên hưng phấn và kích động có thể kéo dài từ 3 đến 4 giờ. Đồng thời, cảm giác sức khỏe được cải thiện và việc nâng vật nặng trở nên dễ dàng hơn. Nhưng thực tế, đó chỉ là ảo giác.

Một loại nấm gây ảo giác khác mạnh mẽ hơn, với hoạt chất chính là psilocybin, một chất độc thần kinh có tác dụng điều chỉnh thần kinh. Chúng bao gồm bốn chi Gymnopilus, Copelandia, Conocybe và Psilocybe. Nấm Vân Nam, chứa chất này, là loại nấm được ưa chuộng nhất ở Vân Nam.

Psilocybin tương tự như LSD gây ảo giác (Lysergic acid diethylamide). Khi tiếp xúc với cơ thể người, psilocybin sẽ nhanh chóng chuyển hóa thành psilocybin đã được khử phospho. Cấu trúc như vậy kích hoạt các thụ thể serotonin dẫn truyền thần kinh liên quan đến cảm giác khoái cảm, ảnh hưởng đến nhiều quá trình sinh học và hoạt động thần kinh của cơ thể con người. Một nghiên cứu khác cho rằng psilocybin có thể ảnh hưởng đến vỏ não trước trán, can thiệp vào quá trình trao đổi chất của cơ thể và gây ra hiệu ứng gây ảo giác.

So với LSD, mặc dù cũng ảnh hưởng đến các thụ thể serotonin, psilocybin có tác động ngắn hơn và nhỏ hơn. Do đó, các triệu chứng hoặc ảo giác do hai chất này gây ra thường có sự khác biệt. Theo nghiên cứu, 100 mg psilocybin tương đương với 1 mg LSD.

Vậy, mục đích của việc phát triển thành phần gây ảo giác này là gì?

Một nghiên cứu gần đây trên Tạp chí Evolution Letters chỉ ra rằng các loại nấm gây ảo giác có thể phát triển các thành phần này để chống lại các loài côn trùng ăn nấm. Mục đích là làm rối loạn tâm trí của côn trùng, làm chúng không thể hoạt động bình thường. Psilocybin không chỉ ảnh hưởng đến sự dẫn truyền thần kinh ở người mà còn ảnh hưởng đến các loài côn trùng. Ví dụ, psilocybin có thể làm giảm sự dẫn truyền thần kinh của ruồi, khiến chúng mất đi sự thèm ăn. Điều này giúp nấm sử dụng thành phần ảo giác để chống lại các kẻ săn mồi.

Hầu hết các loại nấm tạo ra psilocybin thường mọc trên gỗ mục nát hoặc phân. Do đó, chúng không chỉ sợ bị côn trùng tấn công mà còn lo lắng về việc cạnh tranh thức ăn với chúng. Mối, ví dụ, là đối thủ cạnh tranh chính của nấm trong gỗ mục nát, và psilocybin khiến chúng dần mất sức khỏe. Vì vậy, nhiều nghiên cứu cho rằng các thành phần gây ảo giác là một phương tiện quan trọng để nấm cạnh tranh với côn trùng.

Những nghiên cứu mới đã phát hiện ra khoảng 200 loại nấm chứa psilocybin, ảnh hưởng đến cấu trúc não.

Chúng ta có thể nghĩ rằng các loại nấm sử dụng cùng một 'vũ khí' gây ảo giác đều có quan hệ gần gũi với nhau. Nhưng thực sự, chúng không hề có mối quan hệ. Mặc dù đều thuộc loài nấm, nhưng chúng không có liên quan gì đến nhau, thậm chí không có tổ tiên chung. Tuy nhiên, có thể kết luận rằng chúng đều chứa chung gen gây ảo giác.

Vì sao lại như vậy? Gen tạo ra psilocybin ban đầu được chuyển qua một phương pháp gọi là chuyển gen ngang. Chuyển gen dọc là hình thức di truyền từ thế hệ trước sang thế hệ sau. Chuyển gen ngang đề cập đến khả năng di truyền gen giữa các loài khác nhau, phá vỡ ranh giới của quan hệ họ hàng và làm cho cách thức của dòng gen trở nên phức tạp hơn. Ví dụ, khi hai sinh vật khác nhau gặp nhau, chúng có thể trao đổi DNA trực tiếp. Tuy nhiên, điều này thường xảy ra trong môi trường khắc nghiệt hoặc khi chúng đối diện với nhiều nguy cơ đe dọa.

Tuy nhiên, các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng DNA hiếm khi được chia sẻ theo cách này trong thế giới của nấm. Vậy tại sao cụm gen sản xuất psilocybin lại là một ngoại lệ?

Psilocybin không chỉ tồn tại trong nấm gây ảo giác, mà còn phát huy sức mạnh lớn hơn ở các sinh vật khác. Ví dụ, một loại nấm ký sinh trên ve sầu tên là Massospora sử dụng psilocybin để kiểm soát ve sầu nhằm đạt được một số mục đích sinh tồn.

Tại Hội nghị Vi sinh vật học Hoa Kỳ 2019, nhà nghiên cứu bệnh thực vật Matthew Kasson đã công bố một khám phá đáng chú ý. Ông phát hiện ra rằng nấm Massospora tạo ra psilocybin để khiến ve sầu trở thành thây ma và tiếp tục giao phối. Hiệu ứng của nấm này đối với ve sầu là làm chúng giao phối liên tục. Loài nấm này cũng sản xuất chất cathinones để ngăn chặn sự thèm ăn của ve sầu và khiến chúng mất hứng thú với thức ăn. Do đó, ngay cả khi các con ve sầu này giao phối đến mức cơ thể không còn sức lực, chúng vẫn phải giao phối 'tuyệt vọng'.

Mặc dù các nhà khoa học vẫn chưa hiểu rõ cách mà nấm Massospora thực hiện điều này, nhưng các chất gây ảo giác như psilocybin hiện được coi là tiềm năng trong y học. Mặc dù chưa được phát triển và sử dụng rộng rãi, nhưng đã có nhiều nghiên cứu về vai trò của chúng trong việc phòng và chữa bệnh.

Ví dụ, psilocybin có thể thay đổi trạng thái ý thức của người và động vật, kích thích cảm xúc và thay đổi nhận thức về thời gian và tâm trí, đồng thời có độc tính thấp và tác dụng nhẹ, phù hợp cho liệu pháp tâm lý và là một loại thuốc chẩn đoán và điều trị tiềm năng cho các bệnh tâm thần.

Cho đến nay, psilocybin đã được sử dụng trong nghiên cứu và điều trị bệnh tâm thần phân liệt, bệnh Alzheimer, rối loạn ám ảnh cưỡng chế, ám ảnh dị dạng cơ thể và các bệnh khác. Sau khi sử dụng thuốc gây ảo giác, bệnh nhân tâm thần thường được thư giãn, triệu chứng lo âu và trầm cảm giảm, khả năng chịu đựng cũng được cải thiện đáng kể, giúp bệnh nhân dễ dàng chấp nhận các đề xuất và tạo điều kiện cho việc điều trị tâm lý.

Hơn nữa, psilocybin đã được dephosphoryl hóa để trở thành một công cụ sinh học thần kinh để nghiên cứu các thay đổi trong ý thức. Các triệu chứng do ngộ độc các chất này rất giống với các triệu chứng của bệnh tâm thần phân liệt cấp tính và có thể được sử dụng để nghiên cứu quy luật truyền dẫn của các chất dẫn truyền thần kinh trong não. Cũng có những nhà nghiên cứu đã tiêm psilocybin vào những người khỏe mạnh để nghiên cứu tốc độ và nhịp điệu của những thay đổi trong nhận thức.