Що псилоцибін робить із мозком: науковці отримали несподіваний результат

Психоделіки можуть змінювати не лише активність окремих ділянок мозку, а й те, як хвилі активності поширюються між ними. Нове дослідження показало, що LSD, псилоцибін та MDMA змінюють напрям і силу руху мозкових сигналів — причому результат виявився протилежним тому, що очікували самі дослідники.

Роботу опублікували в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Мозкова активність не стоїть на місці

Коли ми дивимося на зображення мозку, легко уявити, що певні його ділянки просто стають більш або менш активними. Насправді електрична активність постійно поширюється корою у вигляді хвиль.

Ці сигнали можуть рухатися від ділянок, які обробляють сенсорну інформацію, до зон, пов'язаних зі складнішим мисленням. Це називають висхідним, або bottom-up, опрацюванням.

Можливий і протилежний напрям — коли вищі рівні мозку впливають на те, як ми інтерпретуємо сенсорну інформацію. Це низхідне, або top-down, опрацювання.

Саме напрям цих хвиль вирішили простежити дослідники. Для цього вони адаптували метод optical flow, який зазвичай використовують у комп'ютерному зорі для відстеження руху об'єктів між кадрами.

Що відбувається під дією психоделіків

Науковці об'єднали дані чотирьох незалежних досліджень та провели дев'ять порівнянь різних умов. У роботах використовували LSD, псилоцибін та MDMA, а активність мозку оцінювали за допомогою різних методів нейровізуалізації.

Особливу увагу приділили мережі пасивного режиму роботи мозку — default mode network. Вона активна, коли людина не виконує конкретного зовнішнього завдання, а, наприклад, думає про себе, згадує минуле або міркує про майбутнє. Цю мережу також пов'язують із підтриманням відносно стабільного відчуття власного «я».

Дослідники виявили дві характерні зміни.

По-перше, під дією LSD, псилоцибіну та MDMA зменшувалася загальна сила хвиль активності, які поширювалися всередині цієї мережі.

По-друге, змінювався їхній напрям: частка сигналів, які рухалися знизу вгору — від сенсорних ділянок до мережі пасивного режиму роботи мозку, — зменшувалася.

Результат здивував самих науковців

Це важливо, оскільки одна з поширених гіпотез припускає, що психоделіки послаблюють звичний контроль мозку «згори» і дозволяють сенсорній інформації сильніше впливати на свідомість.

За такої моделі можна було б очікувати посилення висхідного потоку інформації.

Дослідники також очікували побачити саме це. Але результати показали протилежне: під дією психоделіків частка bottom-up сигналів зменшувалася.

Ефект спостерігали не лише в людей. В окремому експерименті на мишах LSD також зменшував силу поширення мозкових сигналів і частку висхідних хвиль.

При цьому два седативні препарати, з якими порівнювали LSD, спричиняли протилежний ефект — сила поширення сигналів збільшувалася. Це дає підстави припускати, що виявлена закономірність не є просто наслідком зміненого стану свідомості під дією будь-якої психоактивної речовини.

Зміни пов'язали і з переживаннями людей

Науковці порівняли дані сканування мозку із суб'єктивними переживаннями учасників.

Сильніше зменшення висхідного потоку сигналів було пов'язане з більш вираженими негативними переживаннями, зокрема страхом втрати відчуття власного «я» та відчуттям втрати контролю.

Ще один цікавий результат отримали після прийому псилоцибіну. Зміни напрямку поширення мозкової активності спостерігали не лише під час безпосередньої дії речовини. Менша частка висхідних сигналів зберігалася на скануваннях, проведених протягом двох днів після сеансу.

Що це означає для досліджень психоделіків

LSD і псилоцибін зараз активно вивчають як потенційні інструменти терапії депресії, тривожних та інших психічних розладів. Але механізми, через які вони настільки сильно змінюють сприйняття та свідомість, досі остаточно не зрозумілі.

Нове дослідження не доводить, що саме виявлений рух мозкових хвиль забезпечує потенційний терапевтичний ефект психоделіків.

Воно показує інше: модель роботи мозку під їхнім впливом може бути складнішою, ніж припускали раніше. Замість простого посилення потоку сенсорної інформації «знизу вгору» психоделіки можуть перебудовувати сам спосіб, у який активність поширюється великими мережами мозку.

Автори також наголошують, що в людей йдеться про групові закономірності. Реакція конкретної людини на психоделік може суттєво відрізнятися, а отримані результати потребують подальшої перевірки.