Wat gebeurt er echt in de hersenen tijdens een hallucinatie?
Een persoon kan om vele redenen visuele hallucinaties ervaren, waaronder het consumeren van hallucinogene stoffen of als een symptoom van schizofrenie. Maar wat zijn de hersenmechanismen die hallucinaties verklaren?
De Diagnostische en statistische handleiding voor geestelijke aandoeningen (DSM-5) definieert hallucinaties als 'perceptie-achtige ervaringen die plaatsvinden zonder een externe stimulus', en die 'levendig en duidelijk zijn, met de volledige kracht en impact van normale percepties, [hoewel] niet onder vrijwillige controle'.
Hoewel we enkele van de omstandigheden begrijpen die hallucinaties veroorzaken - vaak in de context van middelenmisbruik, psychische aandoeningen of neurologische aandoeningen - moeten we nog ontdekken hoe deze verschijnselen zich in de hersenen manifesteren.
Onlangs heeft een team van onderzoekers van de Universiteit van Oregon in Eugene ernaar gestreefd meer informatie te vinden over hoe hallucinaties de hersenactiviteit beïnvloeden.
Hun nieuwe studie - uitgevoerd in muismodellen - heeft enkele verrassingen aan het licht gebracht, die de onderzoekers presenteren in een paper dat in het tijdschrift verschijnt Celrapporten.
Enkele verrassende bevindingen
De onderzoekers werkten met muizen die ze injecteerden met een stof genaamd 4-jood-2,5-dimethoxyfenylisopropylamine (DOI), een hallucinogeen medicijn dat onderzoekers vaak gebruiken bij dieronderzoek.
Net als andere hallucinogenen, waaronder LSD, werkt DOI samen met serotonine 2A-receptoren, die betrokken zijn bij het serotonineheropnamesysteem, hoewel ze mogelijk ook andere, minder goed begrepen, rollen in de hersenen spelen. Nadat ze de muizen dit medicijn hadden gegeven, lieten de onderzoekers ze verschillende afbeeldingen op het scherm zien en gebruikten ze verschillende gespecialiseerde methoden om neurale (hersencel) activiteit bij deze knaagdieren vast te leggen.
Het team ontdekte dat, in tegenstelling tot wat ze hadden verwacht, de muizen verminderde signalering tussen neuronen in de visuele cortex ervoeren - het hersengebied dat grotendeels verantwoordelijk is voor het interpreteren van visuele informatie. De timing van de afvuurpatronen van de neuronen veranderde ook.
"Je zou kunnen verwachten dat visuele hallucinaties het gevolg zijn van neuronen in de hersenen die als een gek vuren, of door niet-overeenkomende signalen", merkt senior auteur Cris Niell op, die universitair hoofddocent is aan de Universiteit van Oregon.
"We waren verrast om te ontdekken dat een hallucinogeen medicijn in plaats daarvan leidde tot een vermindering van de activiteit in de visuele cortex", voegt Niell toe. Hij vervolgt echter: "[i] n de context van visuele verwerking, [...] was het logisch."
De onderzoekers zagen ook dat de visuele signalen die naar de visuele cortex werden gestuurd, vergelijkbaar waren met signalen die werden verzonden in afwezigheid van het medicijn, wat betekent dat de hersenen nog steeds dezelfde visuele informatie ontvingen, maar deze niet correct konden verwerken.
"Begrijpen wat er in de wereld gebeurt, is een evenwicht tussen het opnemen van informatie en uw interpretatie van die informatie. Als je minder gewicht hecht aan wat er om je heen gebeurt, maar het vervolgens te veel interpreteert, kan dat tot hallucinaties leiden. "
Cris Niell
Niet ‘het rokende pistool ... maar een stukje ervan’
Het team geeft toe dat het bestuderen van hallucinaties in muismodellen niet ideaal is, aangezien de dieren hun ervaring natuurlijk niet kunnen overbrengen. De onderzoekers merken echter op dat dezelfde soorten medicijnen die bij mensen hallucinaties veroorzaken, ook zichtbare bewegingen en gedragsveranderingen bij muizen veroorzaken.
Dit, zo leggen de onderzoekers uit, suggereert redelijkerwijs dat dezelfde medicijnen de hersenactiviteit bij zowel dieren als mensen veranderen. In toekomstige studies zou echter meer aandacht moeten worden besteed aan de reacties van de dieren op visuele stimuli in aanwezigheid van versus afwezigheid van medicijnen.
"Ik heb niet het gevoel dat we per se het rokende pistool hebben gevonden voor de hele onderliggende oorzaak van hallucinaties, maar dit zal er waarschijnlijk een deel van zijn", zegt Niell.
"De gegevens die we hebben verzameld, vormen een basis voor aanvullende onderzoeken in de toekomst. In het bijzonder zijn we van plan om genetische manipulatie te gebruiken om bepaalde delen van dit circuit in meer detail te bestuderen ”, voegt de senior onderzoeker eraan toe.
En aangezien eerder onderzoek heeft gesuggereerd dat serotonine 2A-receptoren - waarop de onderzoekers zich ook in deze studie richtten - betrokken zijn bij schizofrenie, zouden Niell en team ook graag willen weten of hun huidige bevindingen nieuwe perspectieven kunnen bieden met betrekking tot de behandeling van deze en andere mentale gezondheids condities.
