Psilocybin verändert Hirnnetzwerke bei Zauberpilzen

Einst wegen ihrer psychedelischen Eigenschaften verrufen, rücken Zauberpilze zunehmend in den Fokus – gerade wegen desselben bewusstseinsverändernden Potenzials als Therapie für eine breite Palette psychischer Probleme.

Über die vielfältigen neurologischen Wirkungen von Psilocybin, dem psychoaktiven Stoff der Pilze, ist jedoch erstaunlich wenig bekannt. Deshalb lässt sich nur schwer vorhersagen, welchen medizinischen Nutzen das Mittel letztlich für die Bevölkerung haben könnte.

Eine von dem Psychiater Joshua Siegel an der Washington University School of Medicine geleitete Studie beobachtete bei sieben gesunden Erwachsenen Veränderungen im Gehirn vor, während und nach der Einnahme einer hohen Psilocybin-Dosis. Dabei wurden Störungen der Vernetzung festgestellt, die in einigen Hirnregionen über Wochen anhielten.

Die Ergebnisse schließen Wissenslücken darüber, wie sich der biochemische Einfluss von Psilocybin in großflächige Verhaltensänderungen übersetzt, die Menschen mit unterschiedlichen psychischen Bedürfnissen helfen oder ihnen schaden können.

„Heute wissen wir viel über die psychologischen sowie die molekularen und zellulären Auswirkungen von Psilocybin“, sagt Siegel.

„Doch darüber, was auf der Ebene passiert, die beides miteinander verbindet – also bei den funktionellen Hirnnetzwerken –, wissen wir nur wenig.“

Psilocybin und die funktionellen Hirnnetzwerke

Zauberpilze entfalten ihre Wirkung, indem sie die Bindungsneigung von Serotonin zum 5-HT2A-Rezeptor nachahmen. Die subjektiven Effekte sind gut dokumentiert und umfassen meist Euphorie sowie verzerrte Wahrnehmungen des eigenen Selbst, der Zeit, des Raums, von Geräuschen und Farben.

Tiermodelle bestätigen, dass eine kurze Aktivierung dieser Rezeptoren in Bereichen mit besonders hoher Dichte – etwa im medialen Frontallappen – lang anhaltende Folgen auslöst. Sie lockert fest verankerte Signalwege und fördert neue Verbindungen.

Gerade diese „Plastizität“ des Nervensystems macht unser Gehirn anpassungsfähig. Dadurch erscheint Psilocybin als vielversprechender Arzneistoff zur Behandlung psychischer Erkrankungen, die sich besonders hartnäckig Veränderungen widersetzen.

Ob sich diese Erkenntnisse gleichermaßen auf Menschen übertragen lassen, blieb allerdings unklar. Siegel und sein Team führten daher bei den Freiwilligen funktionelle Magnetresonanztomographie-Untersuchungen durch, bevor diese eine hohe Dosis von 25 Milligramm Psilocybin erhielten. Weitere Aufnahmen entstanden unmittelbar nach der Einnahme sowie erneut 21 Tage später.

Zum Vergleich bekamen die Teilnehmenden bei gesonderten Terminen auch 40 Milligramm des Stimulans Methylphenidat; anschließend erfolgte eine vergleichbare Reihe von Hirnscans.

Psilocybin verändert die Vernetzung im Gehirn

Die Aufnahmen zeigten nach der Psilocybin-Dosis eindeutig erhebliche Störungen der funktionellen Vernetzung in der gesamten Großhirnrinde. Auch tiefer im Gehirn traten deutliche Veränderungen in einer Gruppe von Regionen auf, die besonders aktiv sind, wenn wir wach, aber nicht mit einer Aufgabe beschäftigt sind: dem Default-Mode-Netzwerk (DMN).

Aus früheren Rattenstudien schlossen die Forschenden, dass die weitreichende Störung dadurch entstehen könnte, dass Nervenzellpopulationen, die ihre Aktivität normalerweise koordinieren, vorübergehend ihren Gleichklang verlieren. Dadurch werden offenbar zeitweise jene individuellen Muster ausgelöscht, aus denen unser Selbstgefühl entsteht.

„Die Gehirne von Menschen unter Psilocybin ähneln einander stärker als ihrem Zustand ohne Rausch“, sagt der Neurologe und leitende Autor Nico Dosenbach.

„Ihre Individualität wird vorübergehend ausgelöscht. Das bestätigt auf neurowissenschaftlicher Ebene, was Menschen berichten, wenn sie während eines Trips ihr Selbstgefühl verlieren.“

Bemerkenswerterweise schien eine einfache Aufgabe zum Abgleich von Ton und Bild, die die Freiwilligen während des Scans nach der Psilocybin-Einnahme erledigten, ihr DMN zu „erden“. Die Stärke der Störung nahm dadurch ab.

Anhaltende Effekte im anterioren Hippocampus

Die drei Wochen nach der Psilocybin-Behandlung angefertigten Aufnahmen ergaben, dass die Großhirnrinde größtenteils zu ihrer Synchronisation vor der Dosis zurückgekehrt war. Eine Region namens anteriorer Hippocampus, die an verschiedenen kognitiven Vorgängen rund um Wahrnehmung und Gedächtnis beteiligt ist, wies jedoch weiterhin eine anhaltende funktionelle Veränderung auf.

Wenn sich unser Wissen über die Pharmakologie von Psilocybin mit den Selbstauskünften und dem kulturell überlieferten Wissen über seine Wirkungen in einem neurologischen Rahmen verbinden lässt, könnte dies den Weg zu Therapien ebnen. Diese könnten Depressionen lindern oder posttraumatischen Stress verringern – oder davor warnen, Psilocybin in Situationen einzusetzen, in denen die Störung erhebliche Risiken bergen könnte.

Bis wir unsere Ärztin oder unseren Arzt für eine Pilzdosis aufsuchen, damit unser Denken wieder richtig funktioniert, dürfte es noch dauern. Doch Studien wie diese bringen uns dem Verständnis der faszinierenden Beziehung zwischen unserem Gehirn und dieser magischen Pilzgruppe einen Schritt näher.

Diese Forschung wurde in Nature veröffentlicht.