Биофизические механизмы расширенного сознания.

Психоделические препараты, такие как ЛСД и галлюциногенные грибы, могут глубоко изменить наше восприятие мира, но мало известно о том, какие физические процессы происходят при этом в мозге. Новое исследование, опубликованное в Human Brain Mapping, изучило мозговые эффекты психоделического компонента волшебных грибов, псилоцибина, используя данные сканирование мозга добровольцев, которым был введен препарат.

Исследование показало, что под действием псилоцибина, деятельность в более примитивной мозговой сети, связанной с эмоциональной составляющей мышления, стала более выраженной в нескольких одновременно активных областях этой сети - например, гипокампусе и передней части поясной извилины коры головного мозга. Эта картина мозговой деятельности аналогична картине, наблюдаемой у людей во время сновидений. С другой стороны, у добровольцев, принимавших псилоцибин была более бессвязная и несинхронизированная деятельность в мозговой сети, которая связана с высоким уровнем мышления и самосознанием.

Психоделические препараты не имеют аналогов среди других психоактивных веществ в том, что при описании состояния "расширенного сознания", употребляющие часто упоминают яркое воображение, расширенные ассоциации и состояние похожее на сон.

Чтобы изучить биологическую основу этого процесса, исследователи проанализировали данные визуализации головного мозга 15 добровольцев, которым давали псилоцибин внутривенно в то время как они лежали в сканере функциональной магнитно-резонансной томографии (МРТ) . Добровольцы были отсканированы под воздействием псилоцибина и когда им вводилось плацебо.

"То, что мы узнали в этом исследовании начинает определять биологическую основу состояния расширенного сознания, связанного с приемом психоделических препаратов," сказал д-р Робин Кархарт-Харрис из департамента медицины, Имперского колледжа в Лондоне. "Я был очарован, увидев сходство между характером деятельности мозга во время приема психоделиков и образцом мозговой активности во время сновидений, тем более, что оба включают примитивные области мозга, связанные с эмоциями и памятью. Принимая псилоцибин люди часто описывают свои ощущения как состояние сна, и наши исследования впервые обеспечили физическое представление этого процесса в мозге".

Новое исследование зафиксировало изменение амплитуды колебаний в уровне насыщения крови кислородом, который отслеживает степень активности в мозге. Это показало, что деятельность в важных мозговых сетях, связанных с высокоуровневым мышлением, становится несинхронизированной и неорганизованной под действием псилоцибина. Одна особая сеть, которая была наиболее сильно затронута, играет центральную роль в мозге, по существу скрепляя все вместе, и связана с нашим самосознанием.

Для сравнения, деятельность в различных областях более примитивной мозговой сети стала более синхронизированной под псилоцибином, указывая на то что они работают более скоординированным, "более громким" способом. Сеть включает области гипокампуса, связанного с памятью и эмоциями, и передней частью коры головного мозга, связанной с состоянием возбуждения.

Ведущий автор, д-р Энцо Тальяцукки из Университета Гете, Германия, сказал: "Хороший способ понять, как работает мозг - возмутить систему явным и новым способом, что как раз делают психоделики и потому являются мощным инструментом для изучения того что происходит в мозге при измененных состояниях сознания. Это первый раз, когда мы использовали эти методы чтобы посмотреть на данные нейровизуализации мозга, и это дало некоторые интересные понимания того, как прием психоделических препаратов расширяет сознание. Это действительно обеспечивает окно, через которое можно изучить двери восприятия".

Доктор Кархарт-Харрис добавил: «Узнав о механизмах, лежащих в основе того что происходит под влиянием психоделических препаратов, мы также может понять их возможные области применения. В настоящее время мы изучаем влияние ЛСД на творческое мышление, и мы также будем рассматривать возможность того, что псилоцибин может помочь облегчить симптомы депрессии, позволяя пациентам изменить их жестко пессимистические структуры мышления. Психоделики были использованы в терапевтических целях в 1950-х и 1960-х годах, но сейчас мы, наконец, начинаем понимать их механизмы действия в мозге, что поможет найти им хорошее применение".

Данные были первоначально собраны в Имперском Лондонском Колледже в 2012 г. исследовательской группой во главе с доктором Кархарт-Харрисом и профессором Дэвидом Наттом от Медицинского факультета, Имперского Колледжа Лондона. Предварительные результаты показали множество изменений в мозге, связанных с употреблением препарата. Продолжив исследование, доктор Кархарт-Харрис принял на работу специалистов математического моделирования мозговых сетей, профессора Данте Киальво и доктора Энцо Тальяцукки, чтобы выяснить, как именно псилоцибин изменяет мозговую деятельность, вызывая столь необычные психологические эффекты.

В рамках нового исследования ученые применили меру называемой энтропией. Это понятие было первоначально введено физиками, чтобы определить меру необратимого рассеяния энергии в механических системах, таких как паровой двигатель, но энтропия может также использоваться, чтобы измерить диапазон или хаотичность системы. Впервые исследователи вычислили уровень энтропии для различных мозговых сетей во время психоделического состояния. Это показало значительный рост энтропии в более примитивной сети, указывая на увеличенное число возможных образцов мозговой деятельности под действием псилоцибина. Казалось, подопытные имели гораздо больший диапазон потенциальных состояний мозга, доступных им, что вероятно является биофизическим проявлением состояния "расширенного сознания" известного пользователям психоделических препаратов.

Последние исследования показывают, что для того чтобы мозг нормально функционировал, то есть, на обычном уровне сознания - он должен иметь оптимальное количество активных сетей. Это может обеспечить эволюционные преимущества с точки зрения оптимизации баланса между стабильностью и гибкостью сознания. Ум работает лучше в критической точке, когда существует баланс между порядком и беспорядком, и мозг сохраняет это оптимальное количество сетей. Тем не менее, когда количество поднимается выше этой точки, сознание работает в более хаотическом режиме, где доступных сетей больше, чем обычно. В совокупности, нынешние результаты показывают, что псилоцибин может управлять этой критической рабочей точкой.