Psilocybin fördert bei Mäusen die Bildung und Reifung neuer Nervenkontakte. Gleichzeitig verändert es den Erhalt bereits bestehender Verbindungen. Ein Forscherteam konnte die dafür wichtigen Zellen von einem typischen Verhaltenssignal psychedelischer Wirkungen unterscheiden. Der Befund liefert einen Ansatz für die Wirkstoffforschung, beweist aber noch keine Behandlung ohne Halluzinationen beim Menschen.
Das Team um Jacob Baker und Yi Zuo von der University of California Santa Cruz beobachtete Nervenzellen im lebenden Mausgehirn. Mithilfe der Zwei-Photonen-Mikroskopie wurden kleine Fortsätze an Dendriten über längere Zeit verfolgt. Psilocybin veränderte die Neubildung und Stabilisierung dieser Strukturen. Untersucht wurde damit der Umbau von Kontakten zwischen vorhandenen Zellen, nicht das Wachstum neuer Nervenzellen.
Dendriten sind verzweigte Fortsätze, über die Nervenzellen viele Signale empfangen. Kleine Ausstülpungen, sogenannte dendritische Dornen, tragen häufig die empfangende Seite einer Synapse. Ihre Bildung, Form und Beständigkeit geben daher Hinweise auf Veränderungen der Verschaltung. Ein neu sichtbarer Fortsatz ist allerdings nicht automatisch gleichbedeutend mit einem besseren Gedächtnis oder einer verbesserten Stimmung. Struktur und Funktion müssen in geeigneten Versuchen miteinander verknüpft werden.
Die Forscher beobachteten nach der Behandlung eine raschere Entstehung und Reifung solcher Dornen. Zugleich wurden manche älteren Strukturen wieder abgebaut. Das Gesamtbild ist daher komplexer als eine dauerhafte Zunahme sämtlicher Verbindungen. Welche Kontakte entstehen und welche verschwinden, ist für ein Netzwerk ebenso wichtig wie ihre reine Zahl. Die Veränderbarkeit dieser Verschaltung wird als neuronale Plastizität bezeichnet.
Die Reaktion unterschied sich zwischen unbelasteten Kontrolltieren und Mäusen, die zuvor einem Modell chronischer Belastung ausgesetzt waren. Bei den Kontrolltieren wurde die anfängliche Zunahme teilweise durch den späteren Verlust älterer Kontakte ausgeglichen. Bei zuvor gestressten Tieren fiel das Muster anders aus. Diese Beobachtung spricht gegen eine überall identische Wirkung. Ein Wirkstoff trifft auf ein bereits bestehendes Netzwerk mit einer eigenen Vorgeschichte.
Solche Mausmodelle bilden ausgewählte Aspekte einer Belastungsreaktion ab. Sie entsprechen keiner vollständigen menschlichen Depression. Auch Untersuchungen der funktionellen Vernetzung im menschlichen Gehirn erfassen eine andere Ebene. Magnetresonanzbilder zeigen nicht dieselben einzelnen mikroskopischen Kontaktstellen. Ergebnisse verschiedener Verfahren können sich ergänzen, dürfen aber nicht als identische Messung behandelt werden.
Im Mittelpunkt standen Serotoninrezeptoren des Typs 5-HT2A auf Pyramidenzellen der fünften Schicht der Großhirnrinde. Die Forscher veränderten gezielt, in welchen Zellen diese Rezeptoren vorhanden waren. Fehlten sie in der betreffenden Zellgruppe, blieb der beschriebene strukturelle Umbau aus. Wurden sie dort wiederhergestellt, konnte die Veränderung der Nervenkontakte erneut auftreten. Die Versuche grenzen damit einen entscheidenden zellulären Signalweg ein.
Typische Kopfzuckungen der Mäuse ließen sich davon trennen. Sie konnten erhalten bleiben, obwohl der strukturelle Effekt ausfiel, beziehungsweise ausbleiben, obwohl Kontakte umgebaut wurden. Solche Kopfzuckungen gelten in der Forschung als indirektes Verhaltensmaß für psychedelische Wirkungen. Sie sind jedoch kein direkter Zugang zur subjektiven Wahrnehmung eines Tieres. Deshalb ist die Aussage über getrennte Versuchseffekte präziser als die Behauptung, Halluzinationen seien beim Menschen bereits ausgeschaltet worden.
Die Ergebnisse eröffnen die Möglichkeit, Wirkstoffe gezielter auf bestimmte Zellgruppen oder Signalwege auszurichten. Ob dadurch ein therapeutisch hilfreicher Effekt ohne unerwünschte Wahrnehmungsveränderungen erreichbar ist, muss eigens geprüft werden. Neben der Wirksamkeit zählen unter anderem Verträglichkeit, Dosierung und Dauer des Effekts. Auch frühe Untersuchungen von Psilocin beim Menschen betreffen jeweils konkrete Präparate und Versuchsanordnungen. Sie ersetzen diese Entwicklungsschritte nicht.
Der unmittelbare Fortschritt liegt darin, zwei bisher eng miteinander diskutierte Wirkungen experimentell auseinanderzuhalten. Dadurch wird klarer, welche Zellen für den beobachteten Umbau notwendig sind. Eine bloße Veränderung von Synapsen genügt allerdings nicht als klinisches Erfolgsmaß. Erst weitere Forschung kann zeigen, welche dieser strukturellen Veränderungen zu einem anhaltenden gesundheitlichen Nutzen beitragen und unter welchen Bedingungen sie sicher erreicht werden können.
Nature Neuroscience, 5-HT2A receptors in layer 5 pyramidal neurons mediate the neuroplastic but not the hallucinogenic effects of psilocybin; doi:10.1038/s41593-026-02490-y
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