Substanțele psihoactive , cum ar fi cofeina , amfetamina , mescalina , LSD , marijuana , hidratul de cloral , teofilina , IBMX și altele, au efecte puternice asupra unor animale. Efectul diferitelor substanțe psihoactive asupra șobolanilor [3] [4] , pisici [5] , șoareci [3] [4] a fost studiat în mod repetat . Șobolanii și șoarecii sunt modele standard pentru testarea componentei psihoactive a diferitelor medicamente. Ei testează activitatea antipsihotică, antidepresivă, tranchilizantă și așa mai departe [6] .
La concentrații scăzute, substanțele psihoactive reduc intensitatea hrănirii insectelor și moluștelor, iar la doze mari le omoară [7] . Se crede că unele plante produc cofeină în frunzele lor ca o apărare naturală împotriva insectelor [8] [9] .
În 1948, farmacologul elvețian Peter N. Witt și-a început cercetările asupra efectelor medicamentelor asupra păianjenilor. Motivația inițială a studiului a fost o solicitare din partea colegului său, zoologul H. M. Peters, de a muta ora la care păianjenii de grădină își construiesc pânzele între 2 și 5 a.m., ceea ce aparent l-a enervat pe Peters, la ore mai devreme [10] . Witt a testat păianjenii cu o serie de substanțe psihoactive, inclusiv amfetamina, mescalina, stricnina, LSD și cafeina și a constatat că medicamentele au afectat dimensiunea și forma rețelei, nu momentul creării acesteia. La doze mici de cafeină (10 µg/păianjen), pânza era mai mică; razele erau neuniforme, dar regularitatea cercurilor nu s-a schimbat. La doze mai mari (100 µg/păianjen) forma sa schimbat mai mult, iar modelul pânzei a devenit neregulat. Toate medicamentele testate au redus modelul web, cu excepția dozelor mici (0,1-0,3 µg) de LSD, care au crescut modelul web [2] .
Substanțele psihoactive au fost administrate prin dizolvarea lor în apă cu zahăr, iar o picătură de soluție a atins gura păianjenului. În unele studii mai recente, păianjenii au fost hrăniți cu muște drogate [11] . Pentru studii calitative, un volum strict definit de soluție a fost injectat cu o seringă subțire. Pânza a fost fotografiată pentru același păianjen înainte și după droguri [2] .
Cercetările lui Witt au fost întrerupte, dar au fost reluate în 1984 în urma publicării unui articol de J. A. Nathanson în revista Science [7] , despre care se discută mai jos. În 1995, o echipă de cercetare NASA a replicat experimentele lui Witt privind efectele cofeinei, amfetaminei , marijuanei și hidratului de cloral asupra păianjenilor de grădină . Rezultatele NASA au fost similare calitativ cu cele ale lui Witt, dar noutatea a fost că structura web a fost analizată cantitativ cu instrumente statistice moderne și propusă ca metodă sensibilă de detectare a drogurilor [1] [12] .
Alte artropode și molușteÎn 1984, Natanson a raportat efectele metilxantinelor asupra larvelor de șoim de tutun . El a injectat larvelor soluții de frunze de ceai măcinate fin sau boabe de cafea și a observat inhibarea hrănirii asociată cu hiperactivitate și tremor la concentrații de 0,3 până la 10% pentru cafea și 0,1 până la 3% pentru ceai. La concentrații mai mari, larvele au murit în 24 de ore. A repetat experimentele cu cofeina purificată și a ajuns la concluzia că medicamentul este responsabil pentru efect, iar diferențele de concentrație dintre boabele de cafea și frunzele de ceai apar din cauza conținutului mai mare de cofeină din acestea din urmă de 2-3 ori. Un efect similar a fost observat pentru IBMX asupra larvelor de țânțari, larvelor de viermi de făină , larvelor de fluturi și nimfelor de ploșniță , adică suprimarea hrănirii și moartea la doze mai mari. Gândacii de făină nu au fost afectați de IBMX până la o concentrație de 3%, dar experimentele pe termen lung au relevat suprimarea activității reproductive [7] .
În plus, Natanson a hrănit larve de șoim de tutun cu frunze pulverizate cu medicamente psihoactive precum cofeina, pesticidul formamidinic DDCDM, IBMX sau teofilina . El a observat un efect similar, și anume suprimarea nutriției cu moartea ulterioară. Nathanson a concluzionat că cofeina și metilxantinele înrudite pot fi pesticide naturale produse de plante pentru a proteja împotriva viermilor: cofeina se găsește în multe specii de plante , cu niveluri ridicate în răsadurile care încă dezvoltă frunzele, dar lipsite de protecție mecanică [13] ; cofeina paralizează și omoară unele insecte care se hrănesc cu plantă [7] . S-au găsit niveluri ridicate de cofeină și în solul din jurul răsadurilor de boabe de cafea. Prin urmare, se înțelege că cofeina are o funcție naturală atât ca pesticid natural, cât și ca inhibitor al germinării semințelor altor răsaduri de cafea din apropiere, ceea ce îi oferă o șansă mai mare de supraviețuire [14] .
Gândacii de cafea nu par să fie afectați de cofeină, deoarece rata lor de hrănire nu s-a schimbat atunci când li s-au administrat frunze pulverizate cu o soluție de cofeină. S-a ajuns la concluzia că acești gândaci s-au adaptat la cofeină [15] . Această cercetare a fost dezvoltată în continuare prin schimbarea solventului pentru cofeină. Deși soluțiile apoase de cofeină nu au avut într-adevăr niciun efect asupra gândacilor, emulsiile de oleat de cofeină le-au inhibat hrănirea, sugerând că, chiar dacă unele insecte s-au adaptat la o anumită formă de cofeină, pot fi păcălite schimbând detalii minore, cum ar fi diluantul medicamentului [16] .
Aceste rezultate și concluzii au fost confirmate de un studiu similar pe melci și melci . Frunzele de varză au fost pulverizate cu soluții de cofeină și hrănite melci Veronicella cubensis și melci Zonitoides arboreus . Consumul de varză a scăzut în timp, urmat de mortalitatea crustaceelor [17] . Suprimarea hrănirii prin cofeină a fost observată și la omizi [18] .
Delfinii cu nas de sticlă au fost injectați cu LSD în anii 1960, ca parte a experimentelor finanțate de NASA ale lui John Lilly pentru a studia comunicarea om-animal. Medicamentul a făcut ca animalele să devină mai elocvente, dar nu a promovat o comunicare semnificativă [19] [20] [21] .
Aproximativ 70% dintre pisicile domestice sunt sensibile la mirosul de catnip , cunoscut și sub numele de catnip. Efectul procentual asupra felinelor sălbatice, inclusiv tigrilor, este necunoscut, dar se știe, de asemenea, că sunt sensibile la această plantă.
Prima reacție a pisicilor este de a mirosi planta. Apoi lingă sau mestecă frunzele. După aceea, animalul intră într-o emoție puternică. Reacția față de plantă se manifestă astfel: animalul intră în frenezie, începe să-și scuture capul, își zvâcnește corpul convulsiv, toarcă zgomotos, își freacă întreg corpul de plantă, se rostogolește pe pământ. Durata acestei excitații narcotice este de aproximativ 10 minute, după care pisica revine la starea sa normală [22] :96-97 . Mai mult, reacția are loc chiar și la concentrații scăzute de ulei esențial conținut de catnip - nepetalactonă [22] :96 .
Catnip este toxic, care respinge insectele din plantă, dar concentrația otrăvii este prea mică pentru a otrăvi pisicile [5] .
Știința a descris o genă autozomală care controlează manifestarea reacției felinelor la această plantă [23] .
Maimuțele tratate cu neuroleptice haloperidol și olanzapină timp de 17-27 de luni au prezentat o scădere a volumului creierului. Aceste rezultate nu au fost observate la persoanele care iau și medicamentul din cauza lipsei datelor disponibile [24] .
„Tasco” era numele unui elefant indian mascul de la Grădina Zoologică din Oklahoma City . Pe 3 august 1962, [25] cercetătorii de la Universitatea din Oklahoma i-au injectat (utilizarea umană implică ingestia orală) cu 297 mg de LSD, de aproape trei mii de ori doza de agrement umană. Cinci minute mai târziu s-a prăbușit la pământ, iar o oră și patruzeci de minute mai târziu a murit. Se crede că LSD-ul i-a cauzat moartea, deși unii au sugerat că medicamentele pe care cercetătorii le-au folosit în încercarea de a-l resuscita ar fi putut contribui la moartea sa [26] [27] [28] [29] [30] . În 1984, psihologul Ronald K. Siegel a repetat experimentul cu doi elefanți folosind doar LSD. Ambele au supraviețuit [30] .
Zebradanios a servit de mult timp ca model pentru oameni pentru a testa efectele diferitelor substanțe psihoactive. Un studiu realizat de Societatea de Cercetare a Alcoolismului a concluzionat că atunci când i s-a administrat o doză moderată de etanol, peștele-zebra a devenit mai activ și a înotat mai repede. Când a crescut doza de alcool, peștele-zebră a devenit letargic. Un alt studiu al aceluiași institut a arătat că atunci când un pește-zebră „beat” (concentrația de alcool în sânge peste 1) este plasat într-un grup sobru, ei îl vor urma pe bețiv ca lider [31] .
Într-un studiu al efectului THC asupra memoriei la peștele zebra, cercetătorii au descoperit că substanța afectează spațiul, dar nu afectează memoria asociativă. Peștii zebra au putut să-și amintească modelele de culoare asociate cu hrănirea lor după expunerea la THC, dar nu au putut să-și amintească modelul spațial asociat cu hrănirea lor după expunerea la THC [32] .
Peștii zebra au fost, de asemenea, folosiți pentru a testa proprietățile medicinale ale unor medicamente psihoactive, în special modul în care pot fi utilizate pentru a trata problemele de sănătate mintală [33] . Un studiu asupra proprietăților antidepresive ale ketaminei folosind pește-zebra ca subiecți de testare a constatat că atunci când este expus la cantități mici de ketamină (2 mg), peștele-zebra a prezentat un comportament mai agresiv. Cu toate acestea, atunci când peștii zebra au fost expuși la doze mai mari de ketamina (20 mg și 40 mg), comportamentul lor agresiv a fost redus. Mai mult, cea mai mare doză de ketamina a crescut locomoția și comportamentul rotațional [34] . Într-un alt studiu care investighează efectele comportamentale ale LSD-ului asupra peștilor zebra, s-a constatat că peștii zebra expuși la substanță au prezentat o distanță crescută între peștii dintr-o școală și niveluri ridicate de cortizol. Ele pot arăta posibilele efecte secundare ale LSD dacă sunt utilizate ca medicament terapeutic [35] .
Un studiu al Institutului de Acvacultură a examinat efectele uleiului de canabis asupra metabolismului și sistemului imunitar al tilapiei de Nil ( Oreochromis niloticus ). Ei au descoperit că canabisul nu a avut un efect măsurabil asupra numărului de celule albe din sânge sau asupra concentrațiilor de proteine plasmatice și, prin urmare, nu a afectat sistemul imunitar al tilapiei de Nil. Cu toate acestea, tilapia hrănită cu pelete de THC a arătat o rată de conversie mai mare a alimentelor. Această rată mai mare de conversie a alimentelor îi face pe cercetători să creadă că THC crește rata metabolică a tilapiei de Nil [36] .