Hallusinaatiot ovat ulkoisen ärsykkeen puuttuessa tapahtuvia havaintoja, joihin liittyy pakottava tunne niiden todellisuudesta. Ne ovat skitsofrenian diagnostinen piirre, ja niitä esiintyy arviolta 60-70 %:lla tätä häiriötä sairastavista henkilöistä, ja yleisimpiä ovat kuulohallusinaatiot. Hallusinaatiot eivät kuitenkaan liity ainoastaan sairauteen, vaan niitä voi esiintyä myös terveillä henkilöillä. Esimerkiksi kuudesta eri maissa tehdystä yhteisöllisestä kyselytutkimuksesta saadut tiedot osoittavat, että 7-30 prosenttia lapsista ja nuorista raportoi kokevansa hallusinaatioita.1 Puolison kuoleman jälkeisen surun yhteydessä kolmasosasta puoleen surevista puolisoista raportoi hallusinaatioita vainajasta.2,3 Kulttuurien väliset vaikutukset voivat myös vaikuttaa todellisuuden ja mielikuvituksen erottamiseen toisistaan sekä mielikuvien ja ajatusten visuaalisen esittämisen normaaliuteen.4 Terveillä ihmisillä pseudohallusinaatioita voidaan halutessaan synnyttää jopa lievällä aistivajeella; esimerkiksi eläviä unenomaisia visuaalisia mielikuvia voidaan saada aikaan joillakin henkilöillä asettamalla pingispallon kaksi puolikasta silmien päälle ja soittamalla vesiputouksen ääniä sisältävää äänitallennetta useiden minuuttien ajaksi.5 Hallusinaatioiden neurobiologista perustaa on useimmiten tutkittu skitsofreniapotilailla, vaikka tutkimukset, joissa on tutkittu terveillä henkilöillä esiintyviä hallusinaatioilmiöitä, voivat olla myös informatiivisia. On kuitenkin huomattava, että tällä hetkellä ei tiedetä, syntyvätkö hallusinaatiot samanlaisten mekanismien avulla potilailla ja terveillä ihmisillä.
Miten lähellä olemme niiden aivomekanismien ymmärtämisessä, jotka ovat vastuussa hallusinaatioista skitsofrenian kaltaisissa psykoottisissa häiriöissä? Psykoottisten häiriöiden moninaisista monimutkaisista oireista näyttäisi siltä, että aistiharhat saattaisivat olla suhteellisen erillinen ja täsmällisesti määritelty oire, ja sen vuoksi niihin liittyvien aivomekanismien ymmärtäminen olisi mahdollista. Ensimmäisenä lähestymistapana hallusinaatioiden mekanismien tutkimiseen on tutkittu psyykkisesti normaaleja henkilöitä, joilla on ollut hallusinaatioita vaurioiden vuoksi, ja vaurion on yleensä todettu sijaitsevan hallusinaation aistimismodaliteetin (esim. kuulo-, näkö- tai somaattisen aistimismodaliteetin) aivoradalla6 . Esimerkiksi Charles Bonnet’n oireyhtymässä esiintyvät monimutkaiset visuaaliset hallusinaatiot johtuvat useimmiten näköjärjestelmän vaurioista, kuten makuladegeneraatiosta tai silmän ja näköaivokuoren välisen keskushermostoreitin vaurioista.7
Viime aikoina neurokuvantamistekniikkaa on käytetty melko laajasti pyrittäessä ymmärtämään hallusinaatioiden syntyyn osallistuvia aivoalueita ja -piirejä. Eniten on tutkittu skitsofreniapotilaita, jotka kokevat kuuloharhoja. Voisi olettaa, että kuuloharhojen perusta löytyisi niiltä aivoalueilta, joiden tiedetään palvelevan normaalia kuuloaistia, kielen havaitsemista ja kielen tuottamista. Lyhyesti yhteenvetona voidaan todeta, että primaarinen kuuloaivokuori, joka osallistuu puhtaan äänensävyn ja sävelkorkeuden havaitsemiseen, sijaitsee ylemmän ohimolohkon dorsaalipinnalla. Sitä ympäröivät sekundaariset auditiiviset assosiaatioalueet, jotka osallistuvat monimutkaisempien auditiivisten sekvenssien, kuten puheen foneettisten piirteiden (mutta ei sen merkityksen) tunnistamiseen. Keskimmäinen ohimolohko sisältää myös assosiaatiokuorta, joka vastaa ymmärrettävään puheeseen. Kaksi tärkeintä kielen epikenttää ovat Wernicken alue, joka sijaitsee takimmaisessa ohimo- ja päälakiaivokuoressa ja joka yhdistää sanojen merkitykset esineisiin ja käsitteisiin, sekä Brocan alue, joka sijaitsee alemmassa otsalohkorungossa ja joka osallistuu lauseiden tuottamiseen. Lisäksi anteriorisen cingulaarisen aivokuoren, joka on osallisena affekteissa ja tarkkaavaisuudessa, ajatellaan osallistuvan puheen tuottamiseen tähtäävän käyttäytymispyrkimyksen tarjoamiseen, kun taas dorsolateraalinen prefrontaalinen aivokuori saattaa tarjota aistimuksen auditiivisen tietoisuuden vapaaehtoisesta vs. tahattomasta luonteesta.
Allen ja kollegat8 ovat hiljattain esittäneet erinomaisen kattavan katsauksen neurokuvantamislöydöksistä ”hallusinoivien aivojen” osalta. Skitsofreniapotilaiden hallusinaatioita on tutkittu keskushermoston rakenteen, toiminnan ja liitettävyyden muutosten osalta. Kuuloharhoja sairastavien potilaiden rakenteellisissa neurokuvantamistutkimuksissa johdonmukaisin havainto on harmaan aineen määrän väheneminen ylemmässä ohimolohkossa, mukaan lukien primaarinen kuuloaivokuori. Eräässä melko laajassa tutkimuksessa raportoitiin myös dorsolateraalisen prefrontaalisen aivokuoren tilavuuden vähenemistä, mikä viittaa siihen, että virheelliset frontotemporaaliset vuorovaikutussuhteet voivat osaltaan vaikuttaa siihen, että hallusinaatiot koetaan tahattomina. Aktiivisesti hallusinoivilla osallistujilla tehdyissä toiminnallisissa aktivaatiotutkimuksissa on yleensä raportoitu lisääntynyttä aktiivisuutta kielialueilla ja primaarisella kuuloaivokuorella, mikä viittaa vahvasti ylempään ja keskimmäiseen ohimolohkoon, vaikkakin myös useita muita ei-sensorisia kortikaalisia ja subkortikaalisia alueita on otettu mukaan. Useissa tutkimuksissa, joissa tutkittiin diffuusiotensorikuvantamisen tai toiminnallisen magneettikuvauksen avulla neuraalista kytkeytyneisyyttä skitsofreniapotilailla, jotka kokevat kuuloharhoja, on yhtenevästi havaittu, että temporaalisten, prefrontaalisten ja anterioristen cingulaaristen alueiden kytkeytyneisyys on muuttunut.
Eräs hallusinaatioiden syntyyn liittyvä tärkeä käsitys on ajatus, jonka mukaan hallusinaatioita kokevat henkilöt saattavat erehtyä liittämään sisäisesti tuotetun puheäänen (tai aistiärsykkeet) ulkoisesta lähteestä peräisin oleviksi.9 Mielenkiintoista on, että Blakemore ja kollegat10 ehdottivat, että tarkastelemalla sitä, miksi ei voi kutittaa itseään, voi saada ikkunan tähän ilmiöön. He ehdottavat, että kokemuksemme itse tuotetusta tunto- tai muusta ärsykkeestä (esim. itsensä kutkuttaminen) on heikentynyt verrattuna ulkoisesti tuotettuun ärsykkeeseen (esim. jonkun toisen ihmisen kutittama), koska ennakoimme itse tuotetun ärsykkeen aistillisia seurauksia. He osoittivat, että terveet kontrollihenkilöt kokivat itsensä kutittamisen vähemmän voimakkaana tai kutkuttavana kuin kokeilijan tekemä kosketusärsytys. Sitä vastoin osallistujat, joilla oli auditiivisia hallusinaatioita tai passiivisuusilmiöitä (eli minän ja muiden välisen rajan tuntemuksen menettäminen), eivät erottaneet kahta ärsyketyyppiä toisistaan. Taustalla olevia mekanismeja, jotka johtavat tällaiseen itsensä tuottamien tekojen virheelliseen luokitteluun, ei vielä ymmärretä. On oletettu, että tällaiset puutteet itsetarkkailussa johtuvat yhteyksien puutteesta sellaisten aivoalueiden välillä, jotka käynnistävät teon, ja niiden alueiden välillä, jotka havaitsevat teon aistimukselliset seuraukset (eli korollaristen purkautumismekanismien toimimattomuudesta).11 Tämän ajatuksen tueksi useissa tutkimuksissa on löydetty todisteita vähentyneestä toiminnallisesta frontotemporaalisesta yhteydestä skitsofreniaa sairastavilla potilailla, joita on pyydetty puhumaan tai täydentämään lauseita, ja tämä on ollut erityisen voimakasta potilailla, joilla on auditiivisia hallusinaatioita12,13. Blakemore ja kollegat14 ovat toimittaneet kokeellista näyttöä siitä, että toinen tarvittava tekijä, jonka avulla voidaan erottaa itse tuotetut ja ulkoiset ärsykkeet toisistaan, on aistiärsykkeiden oikea sijoittelu tilassa ja ajassa. Viimeaikaiset tutkimukset ovat osoittaneet, että skitsofreniaa sairastavilla henkilöillä, erityisesti niillä, joilla on passiivisuusoireita, on puutteita aikavälien arvioinnissa, ja on oletettu, että tämä voi osaltaan vaikuttaa häiriintyneeseen informaation ajalliseen koordinointiin15,16 . Syvempi ymmärrys neurobiologisella tasolla siitä, miten erotamme itsen toisesta, on selvästi merkityksellinen hallusinaatioiden ymmärtämisen kannalta, ja ymmärrys ajoituksen neurobiologiasta voi myös osoittautua merkitykselliseksi.
Toinen mielenkiintoinen lähestymistapa, jota on käytetty hallusinaatioiden tutkimiseen, on hypnoosin käyttäminen terveiden henkilöiden hallusinaatioiden suggeroimiseksi. Szechtman ja kollegat17 raportoivat, että oikeanpuoleinen anteriorinen cingulaarinen aivokuori aktivoitui hypnotisoitavilla henkilöillä, kun he kuulivat todellista ulkoista puhetta tai kun heitä ohjeistettiin hallusinoimaan hypnoosissa, mutta ei silloin, kun he kuvittelivat puhetta. He ehdottivat näin ollen, että anteriorinen cingulaarinen aivokuori voi olla osallisena puheen liittämisessä ulkoiseen lähteeseen. Kuten Allen ja kollegat8 kuitenkin huomauttivat, tässä tutkimuksessa kontrollihenkilöiden (jotka eivät kyenneet hallusinoimaan hypnoosissa) olisi pitänyt olettaa aktivoivan anteriorista cingulaarista aivokuorta myös silloin, kun he kuulivat todellista puhetta, mutta näin ei tapahtunut. Mielenkiintoista on, että Raz ja kollegat18 ovat osoittaneet anteriorisen cingulaarisen aivokuoren muuttunutta aktivaatiota hyvin hypnotisoitavissa olevilla henkilöillä, jotka vastasivat hypnoottiseen suggestioon (johon ei liittynyt hallusinaatioita). Tämä herättää mahdollisuuden, että anteriorinen cingulaarinen aivokuori voisi osallistua hypnoottiseen suggestiivisuuteen sinänsä (tai kontrollin antamiseen ulkoiselle lähteelle, mahdollisesti hypnotisoijalle), ja havainnollistaa tämäntyyppisten mallien tulkinnan monimutkaisuutta. Toinen normaali tila, jonka on ehdotettu tarjoavan potentiaalista tietoa hallusinaatioista, on REM-uni (rapid eye movement), koska hallusinaatiot ja harhaluulot ovat REM-unen säännöllisiä piirteitä19 . Esimerkiksi Blagrove ja kollegat20 raportoivat, että herätessään unista REM-unen aikana naiset (mutta eivät miehet) osoittivat vajetta itse tuotettujen ärsykkeiden ja ulkoisesti tuotettujen ärsykkeiden välisessä seurannassa.
Yhteenvetona hallusinaatioiden neurokuvantamista koskevasta nykyisestä tietämyksestä Allen ja kollegat8 ovat ehdottaneet mallia auditiivisille hallusinaatioille, jossa primaarisessa ja/tai sekundaarisessa auditiivisessa aivokuoressa ylemmässä temporaalisessa hyrrassa on yliaktiivisuutta, ja yhteydet kielenkäsittelyn osa-alueiden kanssa ovat heikentyneet alempana etuotsakkeessa. Malliin sisältyy myös näiden järjestelmien heikentynyt hallinta anteriorisen cingulaarisen aivokuoren, prefrontaalisen aivokuoren, premotorisen aivokuoren ja pikkuaivokuoren toimesta. Pohjimmiltaan näyttää siltä, että neurokuvantamistiedot ovat vahvistaneet odotuksen, jonka mukaan hallusinaatioihin liittyy muuttunutta toimintaa hermopiirissä, jonka tiedetään osallistuvan normaaliin kuuloon ja kieleen sekä niiden hallintaan. Tärkein kysymys siitä, miten tämä muuttunut toiminta syntyy, on kuitenkin edelleen vailla vastausta. Behrendt21 on esittänyt ajatuksia herättävän hypoteesin, joka perustuu ajatukseen, että havaintokokemus syntyy gamma-oskillaatioiden synkronoinnista talamokortikaalisissa verkoissa. Tätä oskillaatioaktiivisuutta rajoittavat tavallisesti aistitulo sekä prefrontaaliset ja limbiset tarkkaavaisuusmekanismit. On näyttöä siitä, että skitsofreniaa sairastavilla potilailla talamokortikaalisen gamma-aktiivisuuden modulaatio on heikentynyt ulkoisen aistitiedon vaikutuksesta, jolloin tarkkaavaisuusmekanismeilla on hallitseva rooli aistitiedon puuttuessa. Tämä voi johtaa hallusinaatioihin. Lisäksi skitsofrenialle tyypilliset stressi/hyperarousaaliset olosuhteet ja neurokemialliset muutokset (esim. nikotiinireseptoripoikkeavuudet, dopaminerginen hyperaktiivisuus) voivat olla tekijöitä, jotka altistavat tälle aistinsisällön ja talamokortikaalisen aktiivisuuden irrottamiselle toisistaan ja huomiomekanismien aiheuttamalle patologiselle aktivoitumiselle talamokortikaalisissa piireissä. Näin ollen gammarytmien modulaation ja niiden roolin ymmärtämisessä tiedonkäsittelyssä saavutetut edistysaskeleet voivat olla erityisen tärkeitä hallusinaatioiden ja muiden skitsofrenian oireiden neurobiologian ymmärtämisessä. Viimeaikaiset tyylikkäät työt, joissa todettiin, että parvalbumiinia sisältävillä interneuroneilla (joiden tiedetään vähenevän skitsofreniassa) on kriittinen rooli gamma-oskillaatioiden synnyttämisessä22,23 , ovat esimerkkejä siitä, miten koe-eläimillä tehdyt neurotieteelliset perustutkimukset edistävät tätä alaa.
Hallusinaatioiden vähentämiseen tähtäävän hoidon osalta neurokuvantamislöydökset ovat antaneet tietoa, jota tarvitaan, jotta voidaan päättää, mihin aivojen osa-alueisiin voitaisiin kohdistaa toistuvaa transkraniaalista magneettista stimulaatiota (rTMS:aa) koskevia tutkimuksia, joilla pyritään vähentämään auditiivisia kuuloharhoja. Näissä kokeissa hidasta rTMS:ää annettiin oikealle temporoparietaaliselle aivokuorelle skitsofreniapotilailla, joilla oli hoitoresistenttejä kuuloharhoja. Hidasta rTMS:ää käytettiin, koska se vähentää aivojen herätettävyyttä toisin kuin nopeampi rTMS, jota käytetään aivojen herätettävyyden lisäämiseen masennuksen hoidossa. Näiden tutkimusten äskettäinen meta-analyysi24 osoitti, että rTMS vähensi merkittävästi kuuloharhoja, ja keskimääräinen vaikutuskoko oli 0,76. Vertailun vuoksi kirjoittajat huomauttavat, että meta-analyysi klotsapiinin ja tyypillisten psykoosilääkkeiden vaikutuksista hoitoresistenttiä skitsofreniaa sairastavilla potilailla osoitti keskimääräiseksi vaikutuskooksi 0,48, kun lopputuloksena käytettiin Brief Psychiatric Rating Scale -arviointiasteikon (Brief Psychiatric Rating Scale)25 kokonaispistemäärää (vaikkakaan jälkimmäisen meta-analyysin tavoitteena ei ollut nimenomaan hallusinaatioiden tutkiminen). Näin ollen rTM:t voivat olla potentiaalisesti tehokas hoitovaihtoehto hoitoresistenttien kuuloharhojen hoidossa.
Kaiken kaikkiaan kirjallisuus kuvastaa hämmentäviä haasteita, jotka liittyvät hallusinaation kaltaisen korkeamman psyykkisen prosessin tutkimiseen. Ihmisosallistujilla tehdyissä tutkimuksissa neuraalisten prosessien voidaan osoittaa vain korreloivan hallusinaatioiden kanssa, mutta ei lopullisesti aiheuttavan niitä. Eläinmalleja on usein käytetty osoittamaan syy-yhteyttä. Käyttäytymisen havainnointi viittaisi siihen, että apinoiden ja koirien kaltaisilla eläimillä on kyky erottaa, tuleeko ääntely itsestään vai muista eläimistä. Näin ollen voitaisiin olettaa, että epänormaaleissa olosuhteissa ne saattavat erehtyä pitämään sisäisesti tuotettuja ääniä toisesta eläimestä peräisin olevina. Tällaisten ”hallusinaatioiden” mahdollisen esiintymisen arviointi eläimessä on kuitenkin ongelmallista. Tutkimuksissa, joissa apinoille on annettu lääkkeitä, joiden tiedetään aiheuttavan ihmisillä psykoosia, on havaittu käyttäytymismuutoksia.26,27 Hallusinaatioiden kaltaiseksi käyttäytymiseksi luokitellut muutokset (esim. reaktiot ei-selviin ärsykkeisiin, tuijottaminen pitkiä aikoja) ovat kuitenkin liian epäspesifisiä hallusinaatioiden mekanismeihin tähtäävään tutkimukseen.
Johtopäätökseksi todettakoon siis, että vaikka hyödyllistä tietoa on saatu, meillä on vielä pitkä matka kuljettavana, ennen kuin voimme täysin ymmärtää, mikä aiheuttaa skitsofrenian aiheuttamat ”äänet” ja ”näyt”. On toivottavaa, että tämä lyhyt toimituksellinen ekskursio aiheeseen herättää lisää kiinnostusta ja ajatuksia tästä kiehtovasta ja haastavasta aiheesta.