OPEN Foundation

Day: 11 April 2011

Psilocybin cuts brain blood flow and connections

Psychedelic drug users throughout the ages have described their experiences as mind-expanding. They might be surprised, therefore, to hear that psilocybin – the active ingredient in magic mushrooms – actually decreases blood flow as well as connectivity between important areas of the brain that control perception and cognition.

The same areas can be overactive in people who suffer from depression, making the drug a potential treatment option for the condition. The study is the first time that psilocybin’s effects have been measured with fMRI, and the first experiment involving a hallucinogenic drug and human participants in the UK for decades.

Robin Carhart-Harris at Imperial College London and colleagues recruited 30 volunteers who agreed to be injected with psilocybin and have their brain scanned using fMRI.

Low flow

Less blood flow was seen in the brain regions known as the thalamus, the posterior cingulate and the medial prefrontal cortex. “Seeing a decrease was surprising. We thought profound experience equalled more activity, but this formula is clearly too simplistic,” says Carhart-Harris. “We didn’t see an increase in any regions,” he says.

Decreases in connectivity were also observed, such as between the hippocampus and the posterior cingulate and medial prefrontal cortex.

“Under psilocybin you see a relative decrease in ‘talk’ between the hippocampus and these cortical hub regions,” says Carhart-Harris. “Changes in function in the posterior cingulate in particular are associated with changes in consciousness.”

Mood swing

Psilocybin has a similar chemical structure to serotonin – a hormone involved in regulating mood – and therefore binds to serotonin receptors on nerve cells in the brain. The drug may have therapeutic potential because the serotonin system is also a target for existing antidepressants.

A study last year by Charles Grob at the University of California, Los Angeles, showed that people with end-stage cancer had significantly less anxiety and better mood after receiving psilocybin.

Franz Vollenweider, who works in a similar field at the Psychiatric University Hospital Zurich, Switzerland, says that the immediate effects of psilocybin are not as important for clinical benefit as the longer-term effects. That’s because psilocybin increases the expression of genes and signalling proteins associated with nerve growth and connectivity, he says: “We think that the antidepressant effects of psilocybin may be due to a possible increase of factors that activate long-term neuroplasticity.”

Carhart-Harris presented his work at the Breaking Convention conference at the University of Kent in Canterbury, UK, last week.

Psilocybine vermindert doorbloeding hersenen

Gebruikers van psychedelische drugs hebben door de tijd heen hun ervaring als geestverruimend beschreven. Het zal voor hen een verrassing zijn om te horen dat psilocybine – de werkzame stof in paddo’s – eigenlijk de bloedtoevoer naar de hersenen vermindert, alsmede de verbindingen tussen belangrijke gedeeltes van de hersenen die de perceptie en cognitieve vaardigheden regelen.

Dezelfde gebieden kunnen overactief zijn bij mensen die depressief zijn, waardoor de drug een mogelijk medicijn kan zijn voor deze stoornis. Dit onderzoek meet als eerste de effecten van psilocybine door middel van fMRI, en dit is het eerste Britse experiment in jaren waarvan menselijke proefpersonen en een hallucinogene drug deel uitmaakten.

Robin Carhart-Harris van het Imperial College in Londen en zijn collega’s vonden dertig vrijwilligers die zich lieten injecteren met psilocybine en hun hersenen lieten scannen met fMRI.

Verminderde doorbloeding

Er was sprake van een verminderde doorbloeding in de gebieden van de hersenen die bekend staan als de thalamus, de ‘posterior cingulate’ en de prefrontale cortex. “De vermindering was verrassend. We dachten dat de ervaring zou leiden tot meer activiteit, maar dat idee is duidelijk te simplistisch,” zegt Carhart-Harris. “We zagen nergens een toename.”

Er waren ook minder connecties, zoals tussen de hippocampus en de posterior cingulate en de prefrontale cortex.

“Bij psilocybine zie je een verminderde ‘conversatie’ tussen de hippocampus en die delen van de cortex,” zegt Carhart-Harris. “Veranderingen qua functie in met name de posterior cingulate worden geassocieerd met een bewustzijnsverandering.”

Stemmingswisselingen

Psilocybine lijkt qua chemische structuur op serotonine – een hormoon dat van belang is bij het reguleren van je stemming – en daarom bindt de stof zich aan serotoninereceptoren van zenuwcellen in de hersenen. De drug heeft een mogelijk een therapeutisch potentieel omdat het serotoninesysteem in zenuwcellen ook een doelwit is van bestaande antidepressiva.

Een onderzoek van vorig jaar door Charles Grob aan de universiteit van Californië toonde aan dat mensen in de terminale fase van kanker aanzienlijk minder angstig en minder depressief waren na toediening van psilocybine.

Franz Vollenweider, die werkzaam is in een vergelijkbare branche in het Psychiatric University Hospital in Zurich, Zwitserland, zegt dat de onmiddellijke effecten van psilocybine niet zo belangrijk zijn als de effecten op de langere termijn. Dat komt doordat psilocybine zorgt voor een toename van genexpressie en signaaleiwitten die geassocieerd worden met het aanmaken van zenuwcellen en verbindingen, zegt hij: “We denken dat de antidepressieve werking van psilocybine te wijten kan zijn aan een toename van factoren die neuroplasticiteit op de lange termijn activeren.”

Carhart-Harris heeft zijn werk vorige week gepresenteerd op de Breaking Convention conference aan de Universiteit van Kent in Canterbury (GB).

2 April - New Insights on Addiction & Psychedelic Healing Followed by a Live Q&A!

X