home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ HaCKeRz KrOnIcKLeZ 3 / HaCKeRz_KrOnIcKLeZ.iso / anarchy / essays / term / lsd.txt < prev    next >
Text File  |  1996-04-27  |  30KB  |  462 lines

  1.  
  2.  
  3. Table of Contents
  4.  
  5. Introduction 
  6.      Table 1:Effects of LSD 
  7. A Brief Foray Into Philosophy and the Cognitive Sciences 
  8. The Suspects 
  9.      Figure 1: Structure of LSD 
  10. Overview of Synaptic Transmission 
  11. Theory: LSD Pre-synaptically Inhibits 5-HT Neurons 
  12. Theory: LSD Post-synaptically Antagonizes 5-HT2 Receptors 
  13.      Figure 2: LSD Binding at 5-HT2 Receptor 
  14. Theory: LSD Post-synaptically Partially Agonizes 5-HT2 Receptors 
  15. Theory: LSD Post-synaptically Agonizes 5-HT1 Receptors 
  16. Conclusion 
  17. References 
  18.  
  19. Introduction
  20.  
  21. The psychedelic effects of d-Lysergic Acid Diethylamide-25 (LSD) were discovered by Dr.
  22. Albert Hoffman by accident in 1938. In the 1950s and 1960s, LSD was used by psychiatrists for
  23. analytic psychotherapy. It was thought that the administration of LSD could aid the patient in
  24. releasing repressed material. It was also suggested that psychiatrists themselves might develop
  25. more insight into the pathology of a diseased mind through self experimentation. 1,2 During the late
  26. 60s, LSD became popular as a recreational drug. While it has been suggested that recreational
  27. use of the drug has dropped, a recent report on CNN claimed that 4.4% of 8th graders have tried
  28. it.
  29.  
  30. LSD is considered to be one of, if not the, most potent hallucinogenic drug known. Small doses of
  31. LSD (1/2 - 2 ug/kg body weight) result in a number of system wide effects that could be classified
  32. into somatic, psychological, cognitive, and perceptual categories. These effects can last between 5
  33. and 14 hours.
  34.  
  35.  
  36. Table 1: Effects of LSD 1, 2, 3 
  37.        Somatic
  38.                          Psychological 
  39.                                              Cognitive
  40.                                                              Perceptual
  41.  mydriasis
  42.                      hallucinations
  43.                                          disturbed thought
  44.                                          processes 
  45.                                                          increased stimulus
  46.                                                          from environment
  47.  hyperglycemia
  48.                      depersonalization
  49.                                          difficulty expressing
  50.                                          thoughts 
  51.                                                          changes in
  52.                                                          shape/color
  53.  hyperthermia
  54.                      reliving of repressed
  55.                      memories
  56.                                          impairment of
  57.                                          reasoning
  58.                                                          synaesthesia (running
  59.                                                          together of sensory
  60.                                                          modalities) 
  61.  piloerection
  62.                      mood swings (related to
  63.                      set and setting) 
  64.                                          impairment of
  65.                                          memory - esp.
  66.                                          integration of short
  67.                                          -> long term 
  68.                                                          disturbed perception
  69.                                                          of time
  70.  vomiting
  71.                      euphoria
  72.  lachrymation
  73.                      megalomania
  74.  hypotension
  75.                      schizophrenic-like state
  76.  respiratory effects are
  77.  stimulated at low doses
  78.  and depressed at higher
  79.  doses 
  80.                      reduced "defenses",
  81.                      subject to "power of
  82.                      suggestion" 
  83.  brachycardia
  84.  
  85.  
  86. The study of hallucinogens such as LSD is fundamental to the neurosciences. Science thrives on
  87. mystery and contradiction; indeed without these it stagnates. The pronounced effects that
  88. hallucinogens have throughout the nervous system have served as potent demonstrations of
  89. difficult to explain behavior. The attempts to unravel the mechanisms of hallucinogens are closely
  90. tied to basic research in the physiology of neuroreceptors, neurotransmitters, neural structures,
  91. and their relation to behavior. This paper will first examine the relationship between neural activity
  92. and behavior. It will then discuss some of the neural populations and neurotransmitters that are
  93. believed to by effected by LSD. The paper will conclude with a more detailed discussion of
  94. possible ways that LSD can effect the neurotransmitter receptors which are probably ultimately
  95. responsible for its LSD.
  96.  
  97. A Brief Foray Into Philosophy and the Cognitive Sciences
  98.  
  99. Modern physics is divided by two descriptions of the universe: the theory of relativity and quantum
  100. mechanics. Many physicists have faith that at some point a "Grand Unified Theory" will be
  101. developed which will provide a unified description of the universe from subatomic particles to the
  102. movement of the planets. Like in physics, the cognitive sciences can describe the brain at different
  103. levels of abstraction. For example, neurobiologists study brain function at the level of neurons
  104. while psychologists look for the laws describing behavior and cognitive mechanisms. Also like in
  105. physics, many in these fields believe that it is possible that one day we will be able to understand
  106. complicated behaviors in terms of neuronal mechanisms. Others believe that this unification isn't
  107. possible even in theory because there is some metaphysical quality to consciousness that
  108. transcends neural firing patterns. Even if consciousness can't be described by a "Grand Unified
  109. Theory" of the cognitive sciences, it is apparent that many of our cognitive mechanisms and
  110. behaviors can. 
  111.  
  112. While research on the level of neurons and psychological mechanisms is fairly well developed, the
  113. area in between these is rather murky. Some progress has been made however. Cognitive
  114. scientists have been able to associate mechanisms with areas of the brain and have also been able
  115. to describe the effects on these systems by various neurotransmitters. For example, disruption of
  116. hippocampal activity has been found to result in a deficiency in consolidating short term to long
  117. term memory. Cognitive disorders such as Parkinson's disease can be traced to problems in
  118. dopaminergic pathways. Serotonin has been implicated in the etiology of various CNS disorders
  119. including depression, obsessive-compulsive behavior, schizophrenia, and nausea. It is also known
  120. to effect the cardiovascular and thermoregulatory systems as well as cognitive abilities such as
  121. learning and memory. 
  122.  
  123. The lack of knowledge in the middle ground between neurobiology and psychology makes a
  124. description of the mechanisms of hallucinogens necessarily coarse. The following section will
  125. explore the possible mechanisms of LSD in a holistic yet coarse manner. Ensuing sections will
  126. concentrate on the more developed studies of the mechanisms on a neuronal level.
  127.  
  128. The Suspects
  129.  
  130. Researchers have attempted to identify the mechanism of LSD through three different approaches:
  131. comparing the effects of LSD with the behavioral interactions already identified with
  132. neuotransmitters, chemically determining which neurotransmitters and receptors LSD interacts
  133. with, and identifying regions of the brain that could be responsible for the wide variety of effects
  134. listed in Table 1.
  135.  
  136. Initial research found that LSD structurally resembled serotonin (5-HT). As described in the
  137. previous section, 5-HT is implicated in the regulation of many systems known to be effected by
  138. LSD. This evidence indicates that many of the effects of LSD are through serotonin mediated
  139. pathways. Subsequent research revealed that LSD
  140. not only has affinities for 5-HT receptors but also for
  141. receptors of histamine, ACh, dopamine, and the
  142. catecholines: epinephrine and norepinephrine.3 
  143.  
  144. Only a relative handful of neurons (numbering in the
  145. 1000s) are serotonergic (i.e. release 5-HT). Most of
  146. these neurons are clustered in the brainstem. Some
  147. parts of the brainstem have the interesting property
  148. of containing relatively few neurons that function as
  149. the predominant provider of a particular
  150. neurotransmitter to most of the brain. For example,
  151. while there are only a few thousand serotonergic
  152. cells in the Raphe Nuclei, they make up the majority
  153. of serotonergic cells in the brain. Their axons
  154. innervate almost all areas of the brain. The possibility
  155. for small neuron populations to have such systemic
  156. effects makes the brain stem a likely site for
  157. hallucinogenic mechanisms. 
  158.  
  159. Two areas of the brainstem that are thought to be
  160. involved in LSD's pathway are the Locus Coeruleus
  161. (LC) and the Raphe Nuclei. The LC is a small cluster of norepinephrine containing neurons in the
  162. pons beneath the 4th ventricle. The LC is responsible for the majority of norepinephrine neuronal
  163. input in most brain regions.4 It has axons which extend to a number of sites including the
  164. cerebellum, thalamus, hypothalamus, cerebral cortex, and hippocampus. 
  165.  
  166. A single LC neuron can effect a large target area. Stimulation of LC neurons results in a number of
  167. different effects depending on the post-synaptic cell. For example, stimulation of hippocampal
  168. pyramidal cells with norepinephrine results in an increase in post-synaptic activity. The LC is part
  169. of the ascending reticular activating system which is known to be involved in the regulation of
  170. attention, arousal, and the sleep-wake cycle. Electrical stimulation of the LC in rats results in
  171. hyper-responsive reactions to stimuli (visual, auditory, tactile, etc.)5 LSD has been found to
  172. enhance the reactivity of the LC to sensory stimulations. However, LSD was not found to enhance
  173. the sensitivity of LC neurons to acteylcholine, glutamate, or substance P.6 Furthermore,
  174. application of LSD to the LC does not by itself cause spontaneous neural firing. While many of the
  175. effects of LSD can be described by its effects on the LC, it is apparent that LSD's effects on the
  176. LC are indirect.4 
  177.  
  178. While norepinephrine activity throughout the brain is mainly mediated by the LC, the majority of
  179. serotonergic neurons are located in the Raphe Nuclei (RN). The RN is located in the middle of
  180. the brainstem from the midbrain to the medulla. It innervates the spinal cord where it is involved in
  181. the regulation of pain. Like the LC, the RN innervates wide areas of the brain. Along with the LC,
  182. the RN is part of the ascending reticular activating system. 5-HT inhibits ascending traffic in the
  183. reticular system; perhaps protecting the brain from sensory overload. Post-synaptic 5-HT
  184. receptors in the visual areas are also believed to be inhibitory. Thus, it is apparent that an
  185. interruption of 5-HT activity would result in disinhibition, and therefore excitation, of various
  186. sensory modalities. 
  187.  
  188. Current thought is that the mechanism of LSD is related to the regulation of 5-HT activity in the
  189. RN. However, the RN is also influenced by GABAergic, catecholamergic, and histamergic
  190. neurons. LSD has been shown to also have affinities for many of these receptors. Thus it is
  191. possible that some of its effects may be mediated through other pathways. Current research
  192. however has focused on the effects of LSD on 5-HT activity. Before specific mechanisms and
  193. theories are discussed, a brief discussion of the principles of synaptic transmission will be given.
  194.  
  195. Overview of Synaptic Transmission
  196.  
  197. There are two types of synapses between neurons: chemical and electrical. Chemical synapses are
  198. more common and are the type discussed in this paper. When an action potential (AP) travels
  199. down a pre-synaptic cell, vesicles containing neurotransmitter are released into the synapse
  200. (exocytosis) where they effect receptors on the post synaptic cell. Synaptic activity can be
  201. terminated through reuptake of the neurotransmitter to the pre-synaptic cell, the presence of
  202. enzymes which inactivate the transmitter (metabolism), or simple diffusion. 
  203.  
  204. A pre-synaptic neuron can act on the post-synaptic neuron through direct or indirect pathways. In
  205. a direct pathway, the post-synaptic receptor is also an ion channel. The binding of a
  206. neurotransmitter to its receptor on the post-synaptic cell directly modifies the activity of the
  207. channel. Neurotransmitters can have excitatory or inhibitory effects. If a neurotransmitter is
  208. excitatory, it binds to a ligand activated channel in the post-synaptic cell resulting in a change in
  209. membrane permeability to ions such as Na+ or K+ resulting in a depolarization which therefore
  210. brings the post-synaptic cell closer to threshold. Inhibitory neurotransmitters can work
  211. post-synaptically by modifying the membrane permeability of the post-synaptic cell to anions such
  212. as Cl- which results in hyperpolarization. 
  213.  
  214. Many neurotransmitters that have system-wide effects such as epinephrine (adrenaline),
  215. norepinephrine (noradrenaline), and 5-HT work by an indirect pathway. In an indirect pathway,
  216. the post-synaptic receptor acts on an ion channel through indirect means such as a secondary
  217. messenger system. Many indirect receptors such as muscarinic, Ach, and 5-HT involve the use of
  218. G proteins.5 Indirect mechanisms often will alter the behavior of a neuron without effecting its
  219. resting potential. 
  220.  
  221. For example, norepinephrine blocks slow Ca activated K channels in the rat hippocampal
  222. pyramidal cells. Normally, Ca influx eventually causes the K channels to open. This causes a
  223. prolonged after hyperpolarization which extends the refractory period of the neuron. Therefore, by
  224. blocking the K channels, the prolonged after hyperpolarization is inhibited which results in the
  225. neuron firing more APs for a given excitatory input.5 
  226.  
  227. Other indirect means of neuromodulation include interfering with pre-synaptic neurotransmitter
  228. synthesis, storage, release, or reuptake. Inhibiting the reuptake of a neurotransmitter, for example,
  229. can cause an excitatory response. Stimulation of neurotransmitter receptors can have a variety of
  230. effects on both pre and post-synaptic cells. Pre-synaptic receptors are sometimes involved in self
  231. regulation while post-synaptic receptors can cause an increase (excitation) or decrease (inhibition)
  232. of AP firing in a neuron. A subtler method of neuromodulation involves molecules that effect these
  233. neuroreceptors. Molecules that excite a receptor are referred to as agonists while those that
  234. interfere with receptor binding are called antagonists. For example, 5-HT often acts as an
  235. inhibitory neurotransmitter. A 5-HT receptor antagonist could interfere with the activation of
  236. post-synaptic 5-HT receptors causing them to be less responsive to inhibition. This disinhibition
  237. would make the post-synaptic cell more responsive to neural inputs, most likely resulting in an
  238. excitatory response.
  239.  
  240. Theory: LSD Pre-synaptically Inhibits 5-HT Neurons
  241.  
  242. Raphe Nuclei neurons are autoreactive; that is they exhibit a regular spontaneous firing rate that is
  243. not triggered by an external AP. Evidence for this comes from the observation that RN neural
  244. firing is relatively unaffected by transections isolating it from the forebrain. Removal of Ca++ ions,
  245. which should block synaptic transmission, also has little effect on the rhythmic firing pattern. This
  246. firing pattern however is susceptible to neuromodulation by a number of transmitters.7 
  247.  
  248. In 1968, Aghajanian and colleagues observed that systemic administration of LSD inhibited
  249. spontaneous firing of these autoreactive serotonergic neurons in the RN. Serotonergic neurons are
  250. known to have a negative feedback pathway through autoreceptors (receptors on the
  251. pre-synaptic cell that respond to the neurotransmitter released by the cell). This means that an
  252. increase in 5-HT levels causes a decrease in the activity of serotonergic neurons. Serotonergic
  253. neurons are also known to make synaptic connections with other RN neurons. This could have the
  254. result of spreading out the effects of negative feedback to other RN neurons. This led to the
  255. theory that LSD causes a depletion of 5-HT through negative feedback in pre-synaptic
  256. autoreceptors.7 The depletion of 5-HT was thought to be responsible for the effects on the
  257. previously described systems innervated by the serotonergic neurons. A number of subsequent
  258. observations have called this theory into doubt however.
  259.  
  260.      Low doses of LSD effect behavior but do not depress firing in the RN.8 
  261.      The behavioral effects of LSD outlast the modification of RNN firing.8 
  262.      While repeated dosage of LSD results in a decrease of behavioral modifications
  263.      (tolerance), its effects on the RN are unchanged.8 
  264.      Other hallucinogens such as mescaline and DOM do not effect R neurons.8 
  265.      Depletion of 5-HT does not eliminate the effectiveness of LSD. If LSD worked by
  266.      inhibiting the 5-HT output of pre-synaptic 5-HT neurons, it should be ineffaceable if 5-HT
  267.      is depleted. The opposite result was actually observed; depletion enhances LSD activity.9 
  268.      Mianserin, a 5-HT2 receptor antagonist, blocks LSD behavior but does not block LSD's
  269.      depression of RN neurons.9 
  270.  
  271. While LSD does cause a decrease in the autoreactive firing of RN neurons, this appears to be an
  272. effect and not the cause. These observations are considered however to be compatible with a
  273. post-synaptic model. Subsequent research found that LSD and other hallucinogens have a high
  274. affinity for post-synaptic 5-HT1 and 5-HT2 receptors. In fact there is significant correlation
  275. between the affinity of a hallucinogen for these receptors and its human potency. While it seems
  276. logical that 5-HT activity is modulated at 5-HT receptor sites, it is possible that LSD could be
  277. affecting 5-HT receptor activity indirectly through adrenic or dopaminic pathways. However,
  278. blocking these receptors caused no change in LSD's activity on the 5-HT receptors, thus it
  279. appears that 5-HT activity is indeed modified by 5-HT receptors.10 While evidence indicates that
  280. LSD is a 5-HT1 agonist, it is debated whether the effects on 5-HT2 receptors is agonistic or
  281. antagonistic.11
  282.  
  283. Theory: LSD Post-synaptically Antagonizes 5-HT2
  284. Receptors
  285.  
  286. Initial post-synaptic theories postulated that LSD was a 5-HT2 agonist. Pierce and Peroutka
  287. (P&P), however, argued that LSD has a number of antagonistic properties and called into doubt
  288. some of the evidence presented as being compatible with agonist activity. The primary evidence
  289. for agonistic behavior comes from observations that the effects of LSD are inhibited by 5-HT2
  290. antagonists. P&P pointed out that this is not always the case. For example, some 5-HT2
  291. antagonists such as spiperone
  292. do not block LSD behavior.
  293. In addition, radioligand
  294. binding studies have shown
  295. that the affinity of 5-HT2
  296. receptor agonists is pH
  297. dependent while the affinity of
  298. 5-HT2 receptor antagonists
  299. and LSD are pH
  300. independent.9 
  301.  
  302. 5-HT2 receptors are
  303. connected to a
  304. phosphatidylinositol (PI)
  305. second messenger system. PI
  306. turnover has been found to be
  307. stimulated by 5-HT and
  308. antagonized by 5-HT2
  309. antagonists. P&P found that nM concentrations of LSD do not stimulate PI turnover. Therefore,
  310. LSD does not act as a classic agonist. They also found that nM concentrations of LSD inhibited
  311. the stimulatory effect of 10M 5-HT. The ability of LSD to inhibit a concentration 1000x greater is
  312. consistent with it being a 5-HT2 antagonist 
  313.  
  314. P&P also point out that the excitatory effects of 5-HT on CNS neurons appears to be caused by
  315. a decrease in K+ conductance attributable to activation of 5-HT2 receptors. P&P found that LSD
  316. inhibits this effect in rat somatosensory pyramidal neurons. This also is evidence that LSD acts in
  317. an antagonistic role.9 
  318.  
  319. The final line of evidence presented by P&P was from smooth muscle studies. The guinea pig
  320. trachea contracts when M concentrations of 5-HT are present. The ability of 5-HT antagonists to
  321. inhibit this effect correlates with the antagonists affinity for the 5-HT2 binding site. Thus it appears
  322. that this muscle contraction is 5-HT2 mediated. It was found that nM concentrations of LSD did
  323. not cause muscle contraction and inhibited the agonistic effects of M concentrations of 5-HT. This
  324. also is compatible with the actions of an antagonist.
  325.  
  326. Theory: LSD Post-synaptically Partially Agonizes 5-HT
  327. Receptors
  328.  
  329. Many of the apparent contradictions in evidence in the debate over whether LSD acts as a 5-HT2
  330. agonist or antagonist can be reconciled by the theory that LSD acts as a partial 5-HT2 agonist.
  331. Dr. Glennon presented a number of arguments for this theory including data from his own research
  332. and from the studies discussed by P&P in the previous section. 
  333.  
  334. One of the primary tools used by Glennon to determine the effects of various chemicals on the
  335. interactions between LSD and 5-HT was drug discrimination training in rats. Rats were trained to
  336. discriminate 1-(2,5-dimethoxy-4-methylphenyl)-2-aminopropane (DOM) from saline. Training
  337. with DOM stimuli generalized to many indolealkylamine and phenalkylamine hallucinogens. DOM
  338. was chosen instead of LSD as a training drug because of concern that LSD had a number of
  339. pharmacological effects. It was thought that if the rat was trained with LSD, it might makes
  340. discriminations based on one of the pharmacological effects of LSD other than its effects on
  341. 5-HT. With this tool, Glennon demonstrated that a number of 5-HT2 antagonists inhibited the
  342. ability of rats to discriminate LSD from saline. This indicates that LSD acts as a 5-HT2 agonist.
  343. Glennon offered no explanation for P&P's observation that some antagonists such as spiperone do
  344. not have this effect. However, spiperone and a few other similar antagonists appear to only be
  345. about 40% effective in inhibiting 5-HT2 sites due to its relative nonselectivity.13 
  346.  
  347. As discussed in the previous section, PI turnover has been found to be stimulated by 5-HT and is
  348. antagonized by 5-HT2 antagonists. In another study of the effects of LSD on PI turnover, it was
  349. found that LSD acted as a partial agonist (it produces approximately 25% of the effect caused by
  350. 5-HT). The apparent difference between this second study and P&P's is that the second study
  351. tested the effects at a variety of doses. From this it was concluded that while LSD has a higher
  352. affinity for 5-HT receptors than 5-HT does, it has a lower efficacy. This is compatible with P&P's
  353. observation that nM concentrations of LSD inhibited the stimulatory effects of uM 5-HT. If LSD
  354. acted as a partial agonist with low efficacy, it could compete with 5-HT in binding to 5-HT2
  355. receptors. Since 5-HT is a more potent agonist than the LSD, the effects of LSD would appear
  356. antagonistic. 
  357.  
  358. Glennon argued that the guinea pig trachea may not be a good example since 5-HT does not
  359. work through a PI mechanism in this case. In the rat aorta, however, 5-HT does hydrolize PI and
  360. the contractile effects of 5-HT are antagonized by ketanserin (a 5-HT2 antagonist). While LSD
  361. was not tested, another hallucinogen, DOB, was found to have an agonistic effect that could be
  362. antagonized by ketanserin. This suggests that LSD acts agonistically in the rat aorta. Glennon
  363. points out that it may well be the case that in other cases, the effects may be antagonistic.
  364. However, these effects could be explained if LSD had a low efficacy for the receptor. 
  365.  
  366. Hyperthermia and platelet aggregation are both affected by 5-HT2 mechanisms. Hallucinogens
  367. such as LSD have been shown to behave agonistically and in the case of platelets, to be
  368. antagonized by 5-HT2 antagonists such as ketanserin.11 
  369.  
  370. LSD often has a biphasic response in which low doses have the opposite effects of higher doses.
  371. The head twitch response in rodents is believed to be 5-HT2 mediated. At low doses, it has been
  372. found that LSD elicits a head-twitch response while at higher doses it antagonizes the response.
  373. The rat startle reflex is amplified at low dosages of LSD while decreased at higher doses. This
  374. biphasic behavior can also be explained if LSD behaves as a partial agonist.11 
  375.  
  376. In summary, this theory claims that: "LSD is a high-affinity, low efficacy, nonselective 5-HT
  377. agonist; in the absence of another agonist it may function as an agonist, whereas in the presence of
  378. a high efficacy agonist, it will function as an antagonist." 11
  379.  
  380. Theory: LSD Post-synaptically Agonizes 5-HT1 Receptors
  381.  
  382. Glennon also gave another possible explanation for the antagonistic activity of LSD. There is some
  383. evidence that 5-HT1 receptors have an antagonistic relationship with 5-HT2 receptors. As
  384. discussed in the previous section, head twitch behavior is believed to be 5-HT2 mediated. DOI
  385. acts as a 5-HT2 agonist and elicits head twitch. 5-OMe DMT also is a 5-HT agonist but has less
  386. efficacy than DOI. If the subject is pretreated with 5-OMe DMT, the effects of DOI are
  387. attenuated (because many of the receptors are filled with the lower efficacy 5-OMe DMT
  388. molecules.) It has been found that A 5-HT1 agonist (8-OH DPAT) can also cause DOI
  389. attenuation. Other studies have also demonstrated that 5-HT1 agonists can behave functionally as
  390. 5-HT2 antagonists.11 
  391.  
  392. Glennon argued that this theory is lent extra credence from the observation that 5-HT2 and
  393. 5-HT1c have similar relationships with various hallucinogens. A number of these hallucinogens
  394. have been shown to be 5-HT1c agonists. Like 5-HT2 sites, the affinity of hallucinogens for 5-HT1c
  395. sites correlates with their hallucinogenic potency in humans. Thus another explanation of the
  396. biphasic behavior of LSD is that increasingly higher doses of LSD cause increased antagonism of
  397. the 5HT2 receptor through agonism of 5HT1 receptors. 
  398.  
  399. Although, the pre-synaptic theory seems to be fairly well discredited, it is interesting to note that
  400. there is debate as to whether pre-synaptic serotonin autoreceptors are of the 5-HT1 type.
  401. Whether serotonergic autoreceptors are 5-HT1 or not, it has been demonstrated that there are
  402. also post-synaptic 5HT-1 receptors.12 While the role of these receptors is not completely known,
  403. some researchers have hypothesized that 5-HT1 receptors may be involved in the regulation of
  404. norepinephrine.13 As discussed previously, the majority of norepinephrine neurons are located in
  405. the LC which also has system wide innervation. 
  406.  
  407. Recent research on 5-HT receptors calls the theory that 5-HT1 agonism results in 5-HT2
  408. antagonism into question. Since Glennon's paper, the 5-HT1c receptor has been reclassified as
  409. 5-HT2c. Since the 5-HT2 receptors discussed in this paper belong to the same family as what was
  410. called the 5-HT1c receptor, these have been reclassified as 5-HT2a.14 Since "5-HT1c" is a
  411. member of the 5-HT2 family, it is not surprising the LSD affinities are similar for the two receptors.
  412. While these reclassifications do not necessarily discount the theory that one receptor has an
  413. antagonistic effect on the other, it seems likely that the evidence for this may need to be
  414. re-evaluated in terms of recent findings.
  415.  
  416. Conclusion
  417.  
  418. The lack of understanding about the mechanisms of LSD is indicative of the problems involved in
  419. the bridging of the worlds of psychology and neurobiology. As more is learned about the roles and
  420. interactions of various neurotransmitters, receptors, and on a larger scale: portions of the brain, the
  421. mystery will be further unraveled. With this caveat emptor firmly in mind, it seems that the best
  422. explanation of LSD's effects is that it behaves as a high affinity partial 5-HT agonist. Depending on
  423. the presence of other molecules and its own concentration, LSD can have either agonistic or
  424. antagonistic effects on post-synaptic 5-HT2 family receptors. This modulation of 5-HT behavior is
  425. probably responsible for many of the effects attributable to LSD. LSD also has an affinity for
  426. other neurotransmitter receptors that play important roles in the brain stem such as norepinephrine,
  427. dopamine, and histamine. It is also hypothesized that LSD may modulate neural responses to
  428. these transmitters through its activity on 5-HT1 receptors. Both the Locus Coeruleus and the
  429. Raphe Nuclei are part of the ascending reticular activating system which is implicated in the
  430. sensory modalities. The inhibition of 5-HT in the RN and release of norepinephrine from LC
  431. neurons results in a flood of information from the sensory system reaching the brain. Some of the
  432. cognitive effects of LSD could be attributed to the effects of brain stem innervation to areas of the
  433. brain such as the cerebral cortex and the hippocampus. 
  434.  
  435.  
  436. References
  437.  
  438.    1.(1995): "FAQ-LSD" From internet newsgroup: alt.drugs.psychedelics 
  439.    2.Sankar (1975): "LSD: A Total Study" 
  440.    3.Ashton H (1987): "Brain Systems Disorders and Psychotropic Drugs" 
  441.    4.Snyder (1986): "Drugs and the Brain" Sci Am Books Inc. From FAQ-LSD 
  442.    5.Nicholls J, Martin R, Wallace B (1992): "From Neuron to Brain: Acellular andMolecular
  443.      Approach to the Function of the Nervous System" 
  444.    6.Aghajanian GK(1980): "Mescaline and LSD Facilitate the Activation of Locus Coeruleus
  445.      Neurons by Peripheral Stimulation" Brain Res 186:492-496 
  446.    7.Jacobs, B (1985): "An Overview of Brain Serotonergic Unit Activity and its Relevance to
  447.      the Neuropharmacology of Serotonin." From: Green, A: Neuropharmacology of Serotonin 
  448.    8.Jacobs, B, Trulson M, Heym J, (1981): "Dissociations Between the Effects of
  449.      Hallucinogenic Drugs on Behavior and Raphe Unit Activity in Freely Moving Cats" Brain
  450.      Res 215:275-293 
  451.    9.Pierce P, Peroutka S (1990): "Antagonist Properties of d-LSD at 5-Hydroxytryptamine2
  452.      Receptors". Neuropsychopharmacolgy 3(5-6):509-517 
  453.   10.Moret C (1985): "Pharmacology of the Serotonin Autoreceptor" From: Green, A:
  454.      Neuropharmacology of Serotonin 
  455.   11.Glennon R (1990): "Do Classical Hallucinogens Act as 5-HT2 Agonists or Antagonists?"
  456.      Neuropsychopharmacolgy 3(5-6):509-517 
  457.   12.Green R, Heal D (1985): "The Effects of Drugs on Serotonin Mediated Behavioral
  458.      Models" From Green, A: Neuropharmacology of Serotonin 
  459.   13.Leysen J (1985): "Characterization of serotonin receptor binding sites" From Green, A:
  460.      Neuropharmacology of Serotonin 
  461.   14.Borne R. (1994) "Serotonin: The Neurotransmitter for the 90Æs" URL:
  462.      http://www.fairlite.com/ocd/artiles/ser90.shtml. From: Drug Topics Oct, 10 1994:108