Sieć trybu domyślnego a psychodeliki: co naprawdę widać na skanach

Sieć trybu domyślnego jest w badaniach nad psychodelikami postacią pierwszoplanową. Pojawia się w niemal każdej pracy obrazowej i w każdym popularnym omówieniu, zwykle skrócona do jednego zdania: psylocybina wyłącza ośrodek ego.

Ten skrót zjada całą treść. Sieć trybu domyślnego nie jest ośrodkiem ego i nie da się jej wyłączyć, a to, co pokazują skany, jest jednocześnie mocniejsze i mniej jednoznaczne od popularnej wersji. Poniżej: skąd wzięło się to pojęcie, co zmierzono i gdzie kończy się dowód, a zaczyna model teoretyczny.

Sieć odkryta dlatego, że psuła cudze wyniki

Nazwa pochodzi z pracy Marcusa Raichle’a i współpracowników opublikowanej w 2001 roku w PNAS. Zespół z Washington University w Saint Louis mierzył pozytonową tomografią emisyjną frakcję ekstrakcji tlenu — stosunek tlenu zużytego przez tkankę do dostarczonego z krwią — u osób leżących spokojnie z zamkniętymi oczami.

Wyszło, że w spoczynku ta proporcja jest w mózgu zaskakująco równomierna. Ważniejsze okazało się co innego: dało się wreszcie opisać zjawisko, które przez lata pojawiało się w cudzych eksperymentach jako irytujący artefakt — grupę okolic konsekwentnie obniżających aktywność podczas zadań ukierunkowanych na cel. Raichle uznał, że to nie szum, tylko stan wyjściowy, i nazwał go trybem domyślnym.

Anatomię doprecyzowały późniejsze prace. Przegląd Randy’ego Bucknera i Lauren DiNicoli z 2019 roku w Nature Reviews Neuroscience umieszcza w tej sieci przyśrodkową korę przedczołową, tylny zakręt obręczy z przedklinkiem, zakręt kątowy i przyśrodkowe struktury skroniowe — z zastrzeżeniem, że to nie jeden jednorodny układ, lecz co najmniej dwa przeplatające się podsystemy. Funkcjonalnie wiąże się ją z pamięcią autobiograficzną, myśleniem o sobie i błądzeniem myśli.

Pierwszy skan po psylocybinie dał wynik odwrotny do oczekiwanego

W 2012 roku zespół Robina Carhart-Harrisa opublikował w PNAS badanie, od którego zaczyna się ta linia. Dwie odrębne grupy po piętnaścioro zdrowych ochotników przeskanowano dwiema technikami — znakowaniem spinów krwi tętniczej oraz sygnałem zależnym od utlenowania krwi — przed i po dożylnym podaniu 2 mg psylocybiny.

Oczekiwano wzrostów: skoro pojawiają się intensywne przeżycia i zmiany percepcji, aktywność powinna rosnąć. Zarejestrowano wyłącznie spadki przepływu krwi i sygnału, największe w okolicach pełniących rolę węzłów spinających układ — we wzgórzu oraz w przednim i tylnym zakręcie obręczy. Siła spadku w przednim zakręcie obręczy i przyśrodkowej korze przedczołowej przewidywała nasilenie subiektywnych efektów, a dodatnie sprzężenie między przyśrodkową korą przedczołową a tylnym zakrętem obręczy — dwoma biegunami sieci trybu domyślnego — istotnie osłabło. Efekt psychodeliku brał się więc z wyciszenia węzłów, a nie z pobudzenia czegokolwiek.

Powtarzalność sprawdzono przeglądem i skanem o dużej rozdzielczości

Przegląd systematyczny Jamesa Gattuso i współpracowników, opublikowany w International Journal of Neuropsychopharmacology w 2023 roku, objął prace dotyczące LSD, psylocybiny i ayahuaski. Obraz jest w tej jednej sprawie zgodny: w fazie ostrej łączność wewnątrz sieci trybu domyślnego spada, a łączność między klasycznymi sieciami spoczynkowymi rośnie — granice między układami zacierają się.

Najmocniejszy metodologicznie dowód przyniosło badanie Joshuy Siegela, opublikowane w 2024 roku w Nature. Zamiast dużej próby przeskanowanej raz zastosowano odwrotną strategię: siedmioro zdrowych dorosłych przeszło średnio około osiemnastu sesji rezonansu każde, w układzie naprzemiennym, otrzymując 25 mg psylocybiny albo 40 mg metylofenidatu jako aktywne odniesienie.

Psylocybina zmieniła łączność funkcjonalną ponad trzykrotnie silniej niż metylofenidat. Mechanizmem okazała się desynchronizacja: spadek korelacji wewnątrz sieci i antykorelacji między nimi, czyli dosłowne rozmycie podziału na sieci. Zmiana była najsilniejsza w sieci trybu domyślnego, a przestrzenny rozkład wzrostu entropii pokrywał się z mapą gęstości receptorów 5-HT2A, czyli tych, przez które psylocyna działa. Po odstawieniu utrzymywało się jedno: osłabiona łączność między przednią częścią hipokampa a siecią trybu domyślnego, mierzalna jeszcze przez trzy tygodnie.

To nie jest artefakt jednej metody. Rozproszenie rytmów kory zarejestrowano też magnetoencefalografią, w pracy Suresha Muthukumaraswamy’ego z 2013 roku w The Journal of Neuroscience. Największe spadki mocy oscylacji spontanicznych przypadły tam na obszary sieci trybu domyślnego, a modelowanie wskazało na pobudliwość neuronów piramidowych warstw głębokich, bogatych w receptory 5-HT2A.

Rozpuszczenie ego ma korelat, ale nie tam, gdzie go szukano

Tu popularna wersja rozjeżdża się z danymi najmocniej. W badaniu Alexandra Lebedeva z 2015 roku w Human Brain Mapping piętnaścioro zdrowych uczestników otrzymało 2 mg psylocybiny dożylnie w układzie z placebo. Nasilenie rozpuszczenia ego korelowało nie z jednym wyłącznikiem w sieci trybu domyślnego, lecz ze spadkiem łączności między płatem skroniowym przyśrodkowym a wyższymi obszarami kory, z rozpadem sieci istotności i ze słabszą komunikacją między półkulami.

Inaczej wypadło badanie Lukasza Smigielskiego z 2019 roku w NeuroImage: 38 uczestników pięciodniowego odosobnienia medytacyjnego, układ randomizowany, podwójnie zaślepiony, z placebo. Tam rozpuszczenie ego szło w parze z rozprzężeniem przyśrodkowej kory przedczołowej i tylnego zakrętu obręczy, a siła obu zjawisk przewidywała zmiany w funkcjonowaniu psychospołecznym cztery miesiące później.

Obie prace opisują współwystępowanie, nie przyczynę, i to na małych próbach. To za mało, by lokalizować poczucie siebie w konkretnym zawoju.

Od opisu do teorii: mózg entropiczny i REBUS

Same skany niczego nie tłumaczą. Próbują to robić dwie propozycje teoretyczne tego samego autora.

Hipoteza mózgu entropicznego z 2014 roku, ogłoszona w Frontiers in Human Neuroscience, porządkuje stany świadomości według entropii aktywności mózgu i przypisuje sieci trybu domyślnego rolę układu utrzymującego porządek na szczycie hierarchii. Model REBUS, przedstawiony wspólnie z Karlem Fristonem w 2019 roku w Pharmacological Reviews, idzie dalej: psychodeliki mają obniżać precyzję wysokopoziomowych przekonań zakodowanych właśnie w tych węzłach, przez co dane napływające z dołu zyskują większą wagę.

To modele — spójne, testowalne i wciąż nierozstrzygnięte. Bieżący stan badań nad ich kliniczną stroną opisujemy osobno w tekście o badaniach klinicznych nad psylocybiną.

Przy depresji kierunek zmian się odwraca

Najczęściej mylona rzecz w tym temacie: efekt ostry i efekt utrzymujący się po sesji to dwa różne zjawiska, w dodatku o przeciwnych znakach.

W badaniu Carhart-Harrisa z 2017 roku w Scientific Reports dziewiętnaścioro pacjentów z depresją lekooporną przeskanowano przed leczeniem psylocybiną i po nim (pełne dane od szesnastu osób). Dzień po sesji łączność wewnątrz sieci trybu domyślnego była wyższa, a nie niższa, a spadek przepływu krwi w ciele migdałowatym korelował z poprawą nastroju. Autorzy zaproponowali metaforę resetu: sieć najpierw traci spójność, potem układa się na nowo.

Badanie Richarda Dawsa z 2022 roku w Nature Medicine połączyło dane z dwóch prób — otwartej w depresji lekoopornej i randomizowanej, porównującej psylocybinę z escytalopramem. Odpowiedź przeciwdepresyjna korelowała ze spadkiem modularności sieci mózgowych, czyli z większą integracją całości. W ramieniu z escytalopramem takiej zmiany nie odnotowano.

Gdzie kończy się dowód

Trzy zastrzeżenia, których w popularnych omówieniach brakuje.

Baza danych jest wąska. Przeglądowa praca Drummonda McCullocha i licznego zespołu badaczy tej dziedziny, opublikowana w 2022 roku w Neuroscience & Biobehavioral Reviews, policzyła, że 42 artykuły o obrazowaniu spoczynkowym po psychodelikach opierają się na 17 unikalnych badaniach, a ponad połowa literatury wyrasta z dwóch zbiorów danych. Niemal każda praca przetwarza dane inaczej, a te same nazwy metryk bywają używane w różnych znaczeniach.

Związek z efektem leczniczym nie został wykazany. Autorzy przeglądu z 2023 roku piszą to wprost: sieć trybu domyślnego jest w tych badaniach wszechobecna, ale nie wiadomo, na ile jest kluczowa dla działania terapeutycznego psychodelików klasycznych.

Pomiar zależy od kontekstu. W badaniu z Nature wystarczyło proste zadanie percepcyjne wykonywane w skanerze, by wywołana psylocybiną zmiana łączności zmalała. Mierzony efekt jest więc właściwością substancji w określonej sytuacji, a nie samej substancji.

Status prawny w Polsce

Psylocybina i psylocyna figurują w grupie I-P wykazu substancji psychotropowych, środków odurzających i nowych substancji psychoaktywnych, wydawanego na podstawie art. 44f pkt 1 ustawy o przeciwdziałaniu narkomanii (rozporządzenie Ministra Zdrowia, tekst jednolity: Dz.U. 2024 poz. 1139). To najściślej reglamentowana grupa: poza badaniami naukowymi prowadzonymi na podstawie zezwolenia legalny obrót nimi w Polsce nie występuje. Owocniki grzybów zawierających te substancje obejmuje ten sam reżim, a doprowadzanie zestawów hodowlanych do owocnikowania jest w Polsce nielegalne. Żaden wynik obrazowy tego nie zmienia: prawo reglamentuje substancje, a nie hipotezy o mechanizmie ich działania.

Treść przeznaczona dla osób pełnoletnich. Artykuł ma charakter informacyjny, dotyczy neurobiologii i metodologii badań, i nie zastępuje porady lekarza.

FAQ: sieć trybu domyślnego i psychodeliki

Czy psylocybina wyłącza sieć trybu domyślnego?

Nie. Skany pokazują osłabienie łączności wewnątrz sieci i zatarcie granic między nią a pozostałymi sieciami, a nie zatrzymanie aktywności. W pracy z 2024 roku nazwano to desynchronizacją: sygnały, które zwykle idą razem, rozchodzą się w czasie.

Czy sieć trybu domyślnego to ośrodek ego?

Nie w sensie anatomicznym. Wiąże się ją z myśleniem o sobie i pamięcią autobiograficzną, ale korelaty rozpuszczenia ego znajdowano również poza nią — w sieci istotności i w połączeniach płata skroniowego przyśrodkowego z korą asocjacyjną.

Czy zmiany w tej sieci tłumaczą działanie przeciwdepresyjne?

Nie zostało to wykazane. Zmiany korelują z poprawą, ale korelacja nie przesądza o mechanizmie, a przegląd systematyczny z 2023 roku zaznacza, że centralna rola tej sieci pozostaje pytaniem otwartym.

Jak długo utrzymują się zmiany widoczne na skanach?

Ostre zmiany łączności mijają w ciągu doby. Dłużej utrzymywało się osłabienie łączności przedniej części hipokampa z siecią trybu domyślnego — w badaniu z 2024 roku mierzalne jeszcze trzy tygodnie po podaniu.

Dlaczego akurat ta sieć reaguje najsilniej?

Najprostsze wyjaśnienie jest receptorowe: przestrzenny rozkład zmian pokrywa się z mapą gęstości receptorów 5-HT2A, najliczniejszych w korze asocjacyjnej. To ten sam typ receptora, przez który działa psylocyna, powstająca z psylocybiny wytwarzanej przez grzyby.

Źródła

• A default mode of brain function — M. E. Raichle, A. M. MacLeod, A. Z. Snyder, W. J. Powers, D. A. Gusnard, G. L. Shulman, PNAS 98(2): 676–682, 2001
• The brain’s default network: updated anatomy, physiology and evolving insights — R. L. Buckner, L. M. DiNicola, Nature Reviews Neuroscience 20: 593–608, 2019
• The Brain’s Default Mode Network — M. E. Raichle, Annual Review of Neuroscience 38: 433–447, 2015
• Neural correlates of the psychedelic state as determined by fMRI studies with psilocybin — R. L. Carhart-Harris i wsp., PNAS 109(6): 2138–2143, 2012
• Broadband Cortical Desynchronization Underlies the Human Psychedelic State — S. D. Muthukumaraswamy i wsp., The Journal of Neuroscience 33(38): 15171–15183, 2013
• Finding the self by losing the self: Neural correlates of ego-dissolution under psilocybin — A. V. Lebedev i wsp., Human Brain Mapping 36(8): 3137–3153, 2015
• The entropic brain: a theory of conscious states informed by neuroimaging research with psychedelic drugs — R. L. Carhart-Harris i wsp., Frontiers in Human Neuroscience 8: 20, 2014
• REBUS and the Anarchic Brain: Toward a Unified Model of the Brain Action of Psychedelics — R. L. Carhart-Harris, K. J. Friston, Pharmacological Reviews 71(3): 316–344, 2019
• Psilocybin for treatment-resistant depression: fMRI-measured brain mechanisms — R. L. Carhart-Harris i wsp., Scientific Reports 7: 13187, 2017
• Psilocybin-assisted mindfulness training modulates self-consciousness and brain default mode network connectivity with lasting effects — L. Smigielski, M. Scheidegger, M. Kometer, F. X. Vollenweider, NeuroImage 196: 207–215, 2019
• Increased global integration in the brain after psilocybin therapy for depression — R. E. Daws i wsp., Nature Medicine 28: 844–851, 2022
• Psilocybin desynchronizes the human brain — J. S. Siegel i wsp., Nature 632: 131–138, 2024
• Default Mode Network Modulation by Psychedelics: A Systematic Review — J. J. Gattuso i wsp., International Journal of Neuropsychopharmacology 26(3): 155–188, 2023
• Psychedelic resting-state neuroimaging: A review and perspective on balancing replication and novel analyses — D. E.-W. McCulloch i wsp., Neuroscience & Biobehavioral Reviews 138: 104689, 2022
• Rozporządzenie Ministra Zdrowia w sprawie wykazu substancji psychotropowych, środków odurzających oraz nowych substancji psychoaktywnych — tekst jednolity — Dz.U. 2024 poz. 1139, ISAP