Hallucinogene medicijnen lijken de visuele verwerking van de hersenen te verzwakken, volgens nieuwe bevindingen. De nieuwe studie is uitgevoerd bij muizen, dus het is slechts een eerste stap om te begrijpen hoe hallucinaties plaatsvinden. Maar hallucinogene medicijnen leken het primaire visuele gebied van de muizenhersenen in een zwakke, ongeorganiseerde staat te brengen, zo bleek uit de studie. Neuronen schoten zwak, met vreemde timing.
En zonder goede informatie uit dit primaire verwerkingsgebied, zouden de hersenen misschien zelf de lege plekken kunnen invullen, zei onderzoekonderzoeker Cris Niell, een neurowetenschapper aan de Universiteit van Oregon.
"De hersenen kunnen oververtolken of verkeerd interpreteren," vertelde Niell aan WordsSideKick.com. 'En dat kan een hallucinatie worden.'
Geloof je ogen
Tot dusver is dat idee slechts een hypothese. Niell en zijn collega's waren geïnteresseerd in het bestuderen van de rol van een bepaalde receptor, de serotonine 2A-receptor, in het visuele systeem. Deze receptoren spelen een rol bij de perceptie. Hallucinogene geneesmiddelen zoals LSD of psilocybine (het actieve ingrediënt in "paddo's") richten zich op deze receptoren, die ook betrokken lijken te zijn bij de hallucinaties die mensen met schizofrenie ervaren.
Maar weinig studies hebben gekeken naar de rol van deze receptoren op basis van neuron per neuron. Dat is wat Niell en zijn team van plan waren te doen. Ze gaven muizen een hallucinogeen medicijn genaamd DOI (4-jood-2,5-dimethoxyfenylisopropylamine), dat al lang in dierstudies wordt gebruikt. De muizen kregen vervolgens computerschermen te zien met eenvoudige geometrische patronen, zoals horizontale en verticale lijnen, terwijl onderzoekers de activiteit van individuele neuronen met elektroden maten of een geavanceerde microscopische beeldvormende techniek gebruikten om neuronen daadwerkelijk te zien vuren.
Vergeleken met muizen die geen DOI hadden gekregen, vertoonden de gedroogde muizen een zwakte in de kracht van neurale signalering in de primaire visuele cortex. Dit gebied is de eerste plaats waar visuele informatie wordt verwerkt wanneer deze de hersenen raakt, zei Niell.
'De antwoorden zijn afgewezen', zei hij, 'maar de informatie die werd overgebracht was hetzelfde.'
De neuronen vertoonden ook een ongebruikelijke timing. Normaal gesproken, zei Niell, exploderen de neuronen van de visuele cortex met een uitbarsting van activiteit wanneer ze worden blootgesteld aan een stimulus en dalen vervolgens naar een lager niveau van voortdurende activiteit. Maar voor muizen met DOI was die snelle eerste burst verstoord, zei hij.
De basis te leggen
Een ander vreemd effect was dat muizen die eerder waren getraind om horizontale of verticale lijnen te herkennen, sterkere neurale effecten van de medicijnen vertoonden, zei Niell. Het is onduidelijk wat dit betekent, maar de bevinding kan erop wijzen dat bekend zijn met een stimulus de werking van het hallucinogeen kan beïnvloeden.
Muizen kunnen natuurlijk niet zeggen of ze hallucineren, zei Niell. Dat maakt het moeilijk om de resultaten direct naar mensen te vertalen.
'Dit legt de basis voor toekomstige studies', zei hij.
Onder de vragen: Als de muizen hallucineren, is de oorzaak dan het verzwakte signaal in de primaire visuele cortex of zijn het de vreemde verstoringen van het vuren van de neuronen? Zijn de veranderingen die de onderzoekers in de neuronen zagen een direct gevolg van het hallucinogene medicijn? Of kunnen de effecten van het medicijn op andere hersenregio's de visuele verwerking indirect veranderen?
De onderzoekers zijn van plan de vragen te onderzoeken met technieken die DOI specifiek op het visuele gebied zouden richten. Ze werken ook aan het trainen van muizen om bepaalde patronen te herkennen als een manier om de knaagdieren te laten aangeven wat ze zien. Naarmate de tools van de neurowetenschappen geavanceerder worden, is het steeds meer mogelijk om in te zoomen op de hersenen op verschillende verwerkingsniveaus, zei Niell.
'Sommige van de metingen die we hebben uitgevoerd, konden tien of twintig jaar geleden niet zijn uitgevoerd', zei hij.
De bevindingen worden vandaag (26 maart) gepubliceerd in het tijdschrift Cell Reports.
