Schaf-auf-Ketamin-Studie zeigt, was passiert, wenn man in ein „K-Loch“ fällt

Menschen, die in ein „K-Loch“ fallen, beschreiben einen intensiven Zustand des Vergessens, der einer Nahtoderfahrung nicht unähnlich ist. Das passiert, wenn man eine so hohe Dosis Ketamin einnimmt, dass man eine Trennung von Körper und Geist spürt.

Wissenschaftlich gesehen wussten wir nicht viel darüber, warum Ketamin diese Erfahrung auslöst. Aber dank einiger Schafe in England, die versehentlich in ein K-Loch gefallen sind, sind Forscher dem Verständnis sehr nahe.

Das einst als Rave-Droge beliebte Vollnarkotikum Ketamin hat sich als neues Mittel zur Behandlung von Depressionen etabliert. Es ist dafür bekannt, dass es schnell Selbstmordgedanken lindert und neue Verbindungen im Gehirn schafft, die die antidepressive Wirkung aufrechterhalten könnten. 2019 wurde ein Nasenspray auf Ketaminbasis zur Linderung von behandlungsresistenten Depressionen zugelassen. Es ist weit davon entfernt, eine perfekte Lösung zu sein, aber neue Forschungen haben gezeigt, dass es auch das Potenzial hat, Alkoholmissbrauch zu bekämpfen.

Eine Studie, die am Donnerstag in Scientific Reports veröffentlicht wurde, zeigt, dass Ketamin auch die Funktionsweise der Gehirnströme erheblich verändern kann.

Dies hilft, die dissoziativen Effekte der Droge zu erklären, einschließlich der Erfahrung, in ein K-Loch zu fallen. Als Schafen 24 mg/kg Ketamin verabreicht wurden, kam die elektrische Aktivität in der Großhirnrinde vollständig zum Stillstand. (In der Studie heißt es, dass dies am oberen Ende des Anwendungsbereichs von Anästhetika liegt.

Jenny Morton, die Hauptautorin der Studie und Professorin für Neurobiologie an der University of Cambridge, erklärt gegenüber Inverse, dass wahrscheinlich eine gewisse Gehirnaktivität in der Tiefe des Gehirns stattfand – die Schafe atmeten schließlich noch. Aber die Großhirnrinde, die „normalerweise sehr aktiv ist, war einfach sehr ruhig geworden“

„Die Aktivität in der Großhirnrinde einiger Schafe hörte für kurze Zeit ganz auf. Aber das Gehirn ist NICHT tot oder beschädigt“, erklärte sie per E-Mail.

Ein paar Minuten später funktionierten die Gehirne der Schafe wieder normal, fügte Morton hinzu. Die Studie legt nahe, dass dieser seltsame Moment – als die Aktivität scheinbar aufhörte – das darstellen könnte, was im Gehirn nach einem K-Loch-Sturz passiert.

Das Gehirn auf Ketamin – Die Studie war eigentlich nie dazu gedacht, die neurologischen Tiefen des K-Lochs auszuloten. Sie war als Untersuchung der Wirkung von therapeutischen Medikamenten wie Ketamin auf die Gehirne von Menschen mit der Huntington-Krankheit gedacht. Schafe werden in der Forschung häufig als Modelle für die Huntington-Krankheit verwendet. Das Medikament war in diesem Fall zufällig Ketamin.

Ein „EEG-Loch“ oder wahrscheinlich ein K-Loch, wie es bei einem Schaf in diesem Experiment zu sehen war. Scientific Reports

Im Laufe mehrerer Monate verabreichten die Forscher 12 Schafen steigende Dosen des Medikaments von 0,5 mg/kg bis 24 mg/kg. Sie nahmen auch EEG-Messungen ihrer Großhirnrinden vor, um zu sehen, wie die elektrische Aktivität des Gehirns mit ihren Drogenerfahrungen übereinstimmt.

Bei den niedrigeren Dosen stellten sie fest, dass das Gehirn während der Ketamineinnahme drei Phasen durchläuft. Die erste Phase trat bei den Schafen „kurz“ nach der Einnahme von Ketamin ein, heißt es in der Studie. Sie verloren die Fähigkeit, sich zu bewegen, aber ihre Augen blieben offen (sie konnten auch blinzeln).

Dann traten die Schafe in die zweite Phase ein: Sie konnten sich immer noch nicht bewegen, aber sie waren in der Lage, auf Berührungen oder Bewegungen vor ihnen zu „reagieren“. In der dritten Phase waren sie bei Bewusstsein und wach mit „wachen Niveaus“ der EEG-Aktivität, obwohl sie sich nicht bewegten.

Die entscheidenden Muster der Gehirnaktivität wurden jedoch in der zweiten Phase beobachtet.

Wenn wir wach sind, deckt die Aktivität in der Großhirnrinde normalerweise ein breites Band von Frequenzen oder „Wellen“ ab, sagt Morton. Man kann sich das wie ein Gespräch in einem belebten Restaurant vorstellen. Die Dinge scheinen chaotisch zu sein, während viele Informationen bei Gesprächen an verschiedenen Tischen ausgetauscht werden.

Während der zweiten Phase eines Ketaminrausches beobachtete das Team Oszillationen zwischen niederfrequenten Thetawellen und höherfrequenten Gamma-Wellen. Das ist so, als ob Gruppen von Tischen im Gleichklang einen Ruf und eine Antwort zueinander ausführen, sagt Morton. Es wird viel geredet, aber es werden nicht viele Informationen ausgetauscht.

Diese „Oszillation der Oszillationen“ oder dieses Muster der Gehirnaktivität ist wahrscheinlich für die dissoziativen Erfahrungen mit Ketamin verantwortlich, noch bevor man in ein K-Loch fällt. Das Gehirn verarbeitet die Realität und tauscht Informationen aus, und zwar auf eine einheitliche, aber sehr unterschiedliche Weise.

Die sechs Schafe, die die höchsten Ketamindosen erhielten, wiesen kurz nach der Verabreichung sehr unterschiedliche Muster der Gehirnaktivität auf. Bei fünf der Schafe schien die Gehirnaktivität nach zwei Minuten abzuschalten.“

„Der Kortex ist der Teil des Gehirns, der für das Denken und die Entscheidungsfindung wichtig ist. Wir vermuten, dass dieses Gefühl der Gefühllosigkeit entsteht, wenn Ketamin die EEG-Aktivität in der Hirnrinde des Menschen zum Erliegen bringt“, sagt Morton.

Schafhirne und menschliche Gehirne sind bei weitem keine perfekten Parallelen, und das Team hat nur die Hirnrinde abgebildet. Es könnte weitaus komplexere Prozesse geben, die dem Ketamin-Erlebnis zugrunde liegen.

Wir wissen bereits, dass Ketamin die Wirkung von NMDA-Rezeptoren im Gehirn hemmt, was eine Möglichkeit ist, einen dissoziativen Zustand zu erreichen. Das ist ein Grund, warum es als Narkosemittel funktioniert, aber ob das der Mechanismus ist, der seine schnell wirkenden Effekte auf Depressionen verursacht, ist derzeit umstritten.

Mortons Arbeit legt nahe, dass dieses oszillierende Verhalten zwischen zwei Gehirnwellen auch dann noch anhält, wenn sich die Schafe von der Sedierung erholt haben (oder zumindest so aussahen). Das macht die Sache noch komplexer und deutet darauf hin, dass die Wirkung des Medikaments im Gehirn fortbestehen könnte, nachdem die Schafe scheinbar aufgewacht sind.

Diese Studie zeigt auch, dass wir noch immer nicht alles über die Wirkungsweise von Ketamin wissen – vor allem, wenn es die Großhirnrinde zum Schweigen bringt.

Zusammenfassung: Ketamin ist ein wertvolles Anästhetikum und Schmerzmittel, das in den letzten Jahren auch als Freizeitdroge bekannt geworden ist. In jüngster Zeit wurde Ketamin auch als neue Behandlungsmethode für Depressionen und posttraumatische Belastungsstörungen vorgeschlagen. Die Auswirkungen von Ketamin auf die Hirnaktivität, die über seine betäubende Wirkung hinausgehen, wurden jedoch nur selten untersucht. Hier haben wir die kortikale Elektroenzephalographie (EEG) von 12 Schafen auf Ketamin hin untersucht. Nach der Verabreichung von Ketamin traten sofortige und weit verbreitete EEG-Veränderungen auf, die das gesamte gemessene EEG-Frequenzspektrum (0-125 Hz) betrafen. Nach der Erholung von der Sedierung, während der die niederfrequente Aktivität dominierte, war das EEG durch kurze Perioden (2-3 s) mit abwechselnd niederfrequenten (<14 Hz) und hochfrequenten (>35 Hz) Oszillationen gekennzeichnet. Diese alternierende EEG-Rhythmusphase liegt wahrscheinlich den dissoziativen Wirkungen von Ketamin zugrunde, da Ketaminkonsumenten in dieser Phase über Halluzinationen berichten. Bei der höchsten intravenös verabreichten Dosis (24 mg/kg) beobachteten wir bei 5/6 Schafen eine neuartige Wirkung von Ketamin, nämlich die vollständige Einstellung der kortikalen eeG-Aktivität. Diese hielt bis zu mehreren Minuten an, wonach die kortikale Aktivität wieder einsetzte.

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