Wissenschaftler entdecken, wie Psychedelika das Gehirn „träumen lassen“, während es wach ist
Von Andrea Benucci, The Conversation
Eine neue Studie an Mäusen legt nahe, dass Psychedelika das Gehirn eher dazu bringen, Bilder aus dem Gedächtnis „zu sehen“, statt das, was tatsächlich vor ihm liegt.
Lange bevor moderne Labortests durchgeführt wurden, nutzten indigene Kulturen diese Substanzen, um psychologische und physische Beschwerden zu behandeln. Die Azteken nutzten psilocybinhaltige Pilze als Medizin, während andine Kulte vor Tausenden von Jahren mescalinhaltige San‑Pedro‑Kakteen konsumierten.
Archäologen haben in einer bolivianischen Höhle ein Ritualbündel gefunden, das Tausende von Jahren alt ist und Spuren von DMT (einem starken Halluzinogen, das in Pflanzen vorkommt) enthält. Sie fanden auch 5.000 Jahre alte Peyote‑Knöpfe aus Texas.
Die moderne Reise begann, als der Schweizer Chemiker Albert Hofmann 1938 LSD synthetisierte.
In den 1970er und 80er Jahren entdeckten Forscher, dass diese Drogen an einen bestimmten Gehirnrezeptor binden (den sogenannten 5‑HT2A), der Halluzinationen auslösen kann. Dieser Rezeptor ist Teil des Serotoninsystems, das die Stimmung beeinflusst und Angst sowie Depression beeinflussen kann.
Bis heute debattieren Wissenschaftler darüber, ob der psychedelische Trip selbst (die mystische Erfahrung) notwendig ist, um Zustände wie Depressionen und Angststörungen zu behandeln.
Einige Wissenschaftler glauben, dass der wirkliche Nutzen von Psychedelika aus ihrer Fähigkeit resultiert, Gehirnzellen zu helfen, sich neu zu verknüpfen und auf neue Weise zu kommunizieren – ein Prozess, der als „Neuroplastizität“ bezeichnet wird. Es ist möglich, dass die Halluzinationen nur ein Nebenprodukt ihres therapeutischen Effekts sind.
Es ist daher entscheidend zu verstehen, wie genau diese Substanzen die Wahrnehmung der Menschen verändern. Trends in der modernen Pharmakologie bewegen sich in Richtung Wirkstoffdesigns, die darauf abzielen, den therapeutischen „Trip“ von Halluzinogenen ohne die Nebenwirkungen auszulösen.
In der neuen Studie verwendeten Wissenschaftler Mäuse, die so gentechnisch verändert wurden, dass bestimmte Gehirnzellen leuchteten, wenn sie aktiv waren. Je heller das Leuchten, desto aktiver waren die Zellen.
Technologien, die von einem der leitenden Forscher der Studie, Thomas Knöpfel, entwickelt wurden, ermöglichten es den Forschern, sowohl Anstiege als auch Abnahmen der Spannung über die Oberfläche des Gehirns aufzuzeichnen. Diese Spannungsänderungen hängen davon ab, welche Zellen für bestimmte Aufgaben aktiviert werden.
Während des Experiments wurden den Mäusen visuelle Reize gezeigt, wie sich bewegende schwarz‑weiße Balkenmuster sowie einfache leere Bildschirme. Dies ermöglichte es den Forschern, die Gehirnaktivität sowohl während der Reizbetrachtung als auch in Ruhephasen zu messen.
Zur Hälfte des Experiments injizierten die Forscher den Mäusen eine potente Chemikalie, die denselben 5‑HT2A‑Serotoninrezeptor aktiviert wie LSD und Psilocybin, jedoch auf selektivere und kontrollierte Weise.
Die Forscher verglichen die Spannungsmuster des Gehirns vor und nach der Wirkung des Medikaments, was ihnen half, die vom Psychedelikum betroffenen neuronalen Schaltkreise zu identifizieren.
Sie konzentrierten sich auf den primären visuellen Kortex des Gehirns und auf langsame rhythmische Oszillationen (bekannt als Theta‑Rhythmus), die mit Aufmerksamkeit, Gedächtniskonsolidierung und Reizvertrautheit verbunden sind. Die hochauflösenden Aufzeichnungen enthüllten eine faszinierende Verschiebung in der Gehirnkommunikation.
Vor dem Medikament erzeugte der visuelle Kortex 5‑Hz‑Gehirnoszillationen. Nachdem das Psychedelikum verabreicht wurde, intensivierten sich Theta‑Rhythmus‑Oszillationen erheblich, sowohl in ihrer Stärke als auch in ihrer Dauer.
Wichtiger noch war, dass diese Niedrigfrequenzwellen in den Bereichen der visuellen Verarbeitung des Gehirns mit dem Retrosplenialkortex synchronisierten, der an der Kodierung, Speicherung und dem Abrufen von Erinnerungen beteiligt ist. Diese Synchronisation hatte eine Verzögerung von etwa 18 Millisekunden, was mit einer Wanderungswelle von Aktivität zwischen den beiden Regionen übereinstimmt.
Das Psychedelikum wirkte wie ein Schalter: Es dämpfte die Reaktion des Gehirns auf das, was die Augen sahen, während es die Verbindungen zu Gedächtnisbereichen verstärkte und es dem Gehirn ermöglichte, fehlende visuelle Informationen aus dem eigenen Gedächtnis „einzufüllen“.
Anstatt sich auf das zu verlassen, was tatsächlich vor den Augen lag, begann das Gehirn Fragmente aus seinen eigenen internen Gedächtnisbanken einzufügen. Dieser Befund liefert eine Erklärung dafür, wie visuelle Halluzinationen funktionieren könnten.
Der leitende Forscher, Dirk Jancke, beschrieb diesen Zustand als bemerkenswert ähnlich wie teilweise Träumen. Unter dem Einfluss der Droge überlagert die interne Bildsprache des Gehirns die externe Realität und schafft eine lebhafte, selbst erzeugte Welt.