Mensen die in een “k-gat” afdalen, beschrijven een intense staat van vergetelheid die niet veel lijkt op een bijna-dood-ervaring. Het is wat er gebeurt wanneer iemand een dosis ketamine inneemt die hoog genoeg is om te voelen wat wordt beschreven als een scheiding van lichaam en geest.
Wetenschappelijk gezien, wisten we niet veel over waarom ketamine dat laat gebeuren. Maar dankzij een paar schapen in Engeland die per ongeluk in een k-gat vielen, zijn onderzoekers heel dicht bij begrip.
Een algemeen verdovingsmiddel dat ooit populair was als een rave-drug, heeft ketamine tractie gekregen als een nieuw hulpmiddel voor de behandeling van depressie. Het staat bekend om zijn snelwerkende verzachting van zelfmoordgedachten en het creëren van nieuwe verbindingen in de hersenen die antidepressieve effecten zouden kunnen ondersteunen – in 2019 werd een op ketamine gebaseerde neusspray goedgekeurd om behandelingsresistente depressie te verlichten. Het is verre van een perfecte oplossing, maar nieuw onderzoek heeft ook aangetoond dat het ook het potentieel heeft voor het bestrijden van alcoholmisbruik.
Een studie gepubliceerd donderdag in Scientific Reports toont aan dat ketamine ook de manier waarop hersengolven werken aanzienlijk kan veranderen.
Dit helpt de dissociatieve effecten van de drug te verklaren, waaronder de ervaring van het vallen in een k-gat. Wanneer schapen 24mg/kg ketamine kregen toegediend, stopte de elektrische activiteit in de cerebrale cortex volledig. (De studie meldt dat dit aan de hoge kant is van het gebruik van verdovingsmiddelen. Doseringen voor recreatieve ketamine variëren).
Jenny Morton, de hoofdauteur van de studie en een professor in de neurobiologie aan The University of Cambridge, vertelt Inverse dat er waarschijnlijk nog wat hersenactiviteit gebeurde in de diepe hersenen – de schapen ademde immers nog steeds. Maar de hersenschors, die “gewoonlijk zeer actief is, was gewoon heel stil geworden.”
“De activiteit in de cortex stopt bij sommige schapen voor een korte tijd volledig. Maar de hersenen zijn NIET dood of beschadigd,” legde zij per e-mail uit.
Een paar minuten later functioneerden de schapenhersenen weer normaal, voegde Morton eraan toe. De studie suggereert dat dit vreemde moment – wanneer de activiteit leek te stoppen – zou kunnen vertegenwoordigen wat er gebeurt in de hersenen na een k-hole val.
De hersenen op ketamine – De studie was eigenlijk nooit bedoeld om de neurologische diepten van het k-gat te doorgronden. Het was bedoeld als een onderzoek naar therapeutische medicijnen, zoals ketamine, op de hersenen van mensen met de ziekte van Huntington. Schapen worden vaak gebruikt als model voor de ziekte van Huntington in onderzoek. In dit geval was dat medicijn toevallig ketamine.
In de loop van enkele maanden gaven de onderzoekers 12 schapen een oplopende dosis van het geneesmiddel van 0,5 mg/kg tot 24 mg/kg. Ze namen ook EEG-metingen van hun cerebrale cortex om te zien hoe de elektrische activiteit van de hersenen overeenkomt met hun drugservaringen.
Bij de lagere doses ontdekten ze dat de hersenen drie fasen doorlopen tijdens het gebruik van ketamine. Schapen gingen de eerste fase in “kort” na het ontvangen van ketamine, merkt het artikel op. Ze verloren het vermogen om te bewegen, maar hun ogen bleven open (ze konden ook knipperen).
Toen kwamen de schapen in de tweede fase: Zij konden zich nog steeds niet bewegen, maar waren in staat te “reageren” op aanrakingen of bewegingen voor hen. In de derde fase waren ze bij bewustzijn en alert met “wakkere niveaus” van EEG-activiteit, hoewel ze zich niet bewogen.
De cruciale patronen van hersenactiviteit werden echter gezien tijdens de tweede fase.
Wanneer we wakker zijn, bestrijkt de activiteit in de hersenschors gewoonlijk een brede band van frequenties of “golven”, zegt Morton. Je kunt dat zien als een gesprek in een druk restaurant. Dingen lijken chaotisch terwijl er veel informatie wordt uitgewisseld tijdens gesprekken aan verschillende tafels.
Tijdens de tweede fase van een ketamine high, observeerde het team oscillaties tussen lagere frequentie theta golven en hogere frequentie gamma golven. Dat is alsof groepen tafels een call-and-response naar elkaar uitvoeren in unisono, zegt Morton. Er wordt veel gepraat, maar niet veel informatie uitgewisseld.
Deze “oscillatie van oscillaties,” of patroon van hersenactiviteit, is waarschijnlijk verantwoordelijk voor de dissociatieve ervaringen van ketamine, zelfs voordat je in een k-gat valt. De hersenen verwerken de werkelijkheid en wisselen informatie uit, op een uniforme maar zeer verschillende manier.
Op hun beurt hadden de zes schapen die de hoogste doses ketamine kregen, zeer verschillende patronen van hersenactiviteit kort nadat ze gedoseerd waren. Bij vijf van de schapen leek hun hersenactiviteit na twee minuten uit te schakelen.”
“De cortex is het deel van de hersenen dat essentieel is voor het denken en het nemen van beslissingen. We speculeren dat als ketamine een stopzetting van de EEG-activiteit in de cortex bij mensen veroorzaakt, dat dit gevoel van gevoelloosheid het gevolg zou zijn,” zegt Morton.
Schapenhersenen en menselijke hersenen zijn verre van perfecte parallellen, en het team beeldde alleen de hersenschors af. Er zouden veel complexere processen kunnen zijn die ten grondslag liggen aan de ervaring van ketamine.
We weten al dat ketamine werkt door de werking NMDA-receptoren in de hersenen te remmen, wat een manier is waarop het een dissociatieve staat veroorzaakt. Dat is een van de redenen waarom het werkt als verdoving, maar of dat het mechanisme is dat de snelwerkende effecten op depressie veroorzaakt, staat momenteel ter discussie.
Morton’s werk suggereert dat dit oscillerende gedrag tussen twee hersengolven doorgaat, zelfs nadat het schaap van de sedatie is hersteld (of in ieder geval leek te herstellen). Dat voegt nog een andere laag van complexiteit toe, die suggereert dat de effecten van de drug in de hersenen kunnen aanhouden nadat de schapen lijken te ontwaken.
Deze studie is ook een ander bewijs dat we nog steeds niet alles weten over hoe ketamine werkt – vooral wanneer het de cerebrale cortex stil doet worden.
Abstract: Ketamine is een waardevol verdovings- en pijnstillend middel dat de laatste jaren bekendheid heeft gekregen als een recreatieve drug. Recentelijk is ketamine ook voorgesteld als een nieuwe behandeling voor depressie en post-traumatische stress-stoornis. Afgezien van de anesthetische werking, zijn de effecten van ketamine op de hersenactiviteit echter zelden onderzocht. Hier onderzochten wij de corticale electroencephalografie (eeG) respons op ketamine bij 12 schapen. Na ketamine toediening waren er onmiddellijke en wijdverspreide EEG veranderingen, die het volledige bereik van het gemeten EEG frequentiespectrum beïnvloedden (0-125 Hz). Na herstel van sedatie waarbij laagfrequente activiteit domineerde, werd het EEG gekarakteriseerd door korte perioden (2-3 s) van afwisselend lage (<14 Hz) en hoge (>35 Hz) frequentie oscillatie. Deze fase van afwisselend eeG-ritme ligt waarschijnlijk ten grondslag aan de dissociatieve werking van ketamine, aangezien ketaminegebruikers tijdens deze fase hallucinaties rapporteren. Bij de hoogste intraveneuze dosis (24 mg/kg) werd bij 5/6 schapen een nieuw effect van ketamine waargenomen, namelijk de volledige stopzetting van de corticale eeG-activiteit. dit hield tot enkele minuten aan, waarna de corticale activiteit werd hervat. dit verschijnsel verklaart waarschijnlijk het “k-gat”, een toestand van vergetelheid die wordt vergeleken met een bijna-doodervaring en waarnaar ketaminegebruikers vurig op zoek zijn.