Structural reductions of Auditory–Temporoparietal Association Cortex in Cannabis Users: Relevance to Neural Systems Implicated in Auditory Hallucinations

Das menschliche Gehirn ist ein Meister der Vorhersage. Es baut ständig ein Modell der Welt auf und antizipiert, was wir als Nächstes sehen, hören oder fühlen werden. Wenn wir intern mit uns selbst sprechen, sendet das Gehirn ein Signal an das auditive System mit der Meldung: „Ich bin derjenige, der dieses Geräusch erzeugt“, was uns ermöglicht, unsere eigenen Gedanken als unsere eigenen zu erkennen und nicht als Stimmen, die von außen kommen. Diese Fähigkeit, zwischen selbst erzeugten Erfahrungen und der äußeren Realität zu unterscheiden, ist ein empfindlicher Prozess. Wenn dieses System versagt, kann eine Person Stimmen hören, die keine externe Quelle haben – ein Symptom, das als akustische Halluzination bekannt ist. Diese Erfahrungen sind ein Kennzeichen von psychotischen Störungen wie Schizophrenie, können aber auch bei Menschen ohne eine diagnostizierte Erkrankung auftreten. Wissenschaftler wissen seit langem, dass der Konsum von Cannabis das Risiko erhöht, eine Psychose zu entwickeln, doch die spezifischen biologischen Veränderungen im Gehirn, die das Drogenthema mit diesen Halluzinationen verknüpfen, blieben weitgehend ein Mysterium.

Eine neue Studie von Forschern der University of Texas Rio Grande Valley hat diesen Zusammenhang genauer untersucht, indem sie die physische Struktur der Gehirne von Cannabiskonsumenten untersuchte. Das Team konzentrierte sich auf ein spezifisches Netzwerk von Hirnregionen, die entscheidend für das Hören, das Verstehen von Sprache und die Integration sensorischer Informationen sind. Diese Bereiche, die entlang der Seiten des Gehirns liegen, fungieren als Verarbeitungsknotenpunkt, an dem Schall mit Kontext und Gedächtnis kombisch wird. Die Forscher stellten die Hypothese auf, dass, falls der Cannabiskonsum zum Risiko beiträgt, Stimmen zu hören, dies eine sichtbare Spur in der Dicke des Gewebes in diesen spezifischen Regionen hinterlassen könnte. Durch den Vergleich der Gehirnscans von Cannabiskonsumenten mit denen von Nichtkonsumenten zielte die Studie darauf ab, zu sehen, ob die Droge mit einer Ausdünnung dieser entscheidenden neuronalen Schaltkreise assoziiert war und ob diese physische Veränderung mit der Art und Weise zusammenhing, wie Menschen Entscheidungen über Belohnungen treffen.

Um dies zu untersuchen, analysierten die Forscher Daten aus dem Human Connectome Project, einer massiven Datenbank mit Gehirnscans und Verhaltenstests von gesunden Erwachsenen. Sie identifizierten 330 Personen, die mindestens dreimal in ihrem Leben Cannabis konsumiert hatten, und glichen sie perfekt mit 330 Nichtkonsumenten hinsichtlich Alter und Geschlecht ab. Dieses sorgfältige Matching stellte sicher, dass etwaige Unterschiede wahrscheinlich auf den Cannabiskonsum zurückzuführen waren und nicht auf andere Faktoren wie Alter oder Geschlecht. Unter Verwendung hochauflösender MRT-Scans maß das Team die Dicke der Kortizes – der äußeren Schicht des Gehirns – in fünf Schlüsselbereichen, die für Hören und Sprache bekannt sind: dem Gyrus temporalis superior, dem Gyrus Heschl, den Banken des Sulcus temporalis superior, dem Gyrus supramarginalis und dem Gyrus angularis. Sie untersuchten auch, wie diese Personen eine Aufgabe ausführten, die Impulsivität misst, speziell die Bereitschaft, auf eine größere spätere Belohnung zu warten, anstatt eine kleinere sofortige Belohnung zu nehmen.

Die Ergebnisse zeigten ein klares Muster struktureller Veränderungen. Die Gehirne der Cannabinkonsumenten wiesen eine signifikant dünnere Gewebestruktur in fast allen untersuchten auditiven und sprachbezogenen Regionen auf. Diese Ausdünnung wurde auf beiden Seiten des Gehirns im Gyrus temporalis superior, im Gyrus angularis und im Gyrus supramarginalis beobachtet. Sie wurde auch in den Banken des Sulcus temporalis superior und auf der rechten Seite des Gyrus Heschl festgestellt, dem primären Bereich für die Schallverarbeitung. Die Unterschiede waren konsistent und messbar, wobei die Ausdünnung im Gyrus supramarginalis und in den Banken des Sulcus temporalis superior am ausgeprägtesten war. Wichtig war, dass die Studie feststellte, dass diese Ausdünnung spezifisch für die Dicke des Gewebes selbst war und nicht für die Gesamtgröße der Hirnregionen, was auf eine Veränderung der mikroskopischen Struktur der Hirnschichten hindeutet und nicht auf einen Verlust der Region als Ganzes.

Neben diesen physischen Veränderungen zeigten die Cannabinkonsumenten auch eine Verhaltensneigung zur Ungeduld. Wenn sie vor der Wahl zwischen einer kleineren sofortigen Belohnung und einer größeren verzögerten Belohnung standen, entschieden sich die Konsumenten eher für die sofortige Option, ein Verhalten, das als steilere Zeitdiskontierung (delay discounting) bekannt ist. Während dieser Unterschied eher ein Trend als eine massive statistische Kluft war, stimmte er mit den physischen Befunden überein. Die Forscher entdeckten auch eine Verbindung zwischen der Gehirnstruktur und diesem Verhalten: Sowohl bei Konsumenten als auch bei Nichtkonsumenten war ein dickerer rechter Gyrus Heschl mit einer größeren Fähigkeit, auf eine größere Belohnung zu warten, assoziiert. Dies deutet darauf hin, dass die physische Integrität des primären auditiven Kortex eine Rolle dabei spielen könnte, wie das Gehirn zukünftige Ergebnisse bewertet, und verbindet somit die Fähigkeit, Schall zu verarbeiten, mit der Fähigkeit, Selbstkontrolle auszuüben.

Die Studie untersuchte auch, wie sich diese Veränderungen im Laufe der Zeit entwickeln könnten. Unter den Cannabinkonsumenten zeigten ältere Individuen eine schnellere Ausdünnung im rechten Gyrus supramarginalis und in den rechten Banken des Sulcus temporalis superior im Vergleich zu Nichtkonsumenten desselben Alters. Dies deutet darauf hin, dass die Auswirkungen des Cannabiskonsums auf diese spezifischen Hirnregionen mit dem Alter akkumulieren könnten, was das Gehirn potenziell anfälliger für die Arten von Wahrnehmungsfehlern macht, die zu Halluzinationen führen. Die Forscher merkten an, dass das Alter, in dem eine Person erstmals mit dem Cannabuskonsum begann, in dieser speziellen Gruppe keinen signifikanten Zusammenhang mit diesen strukturellen Veränderungen zeigte, was wahrscheinlich daran liegt, dass die Studie nicht genügend Menschen einschloss, die bereits als sehr junge Teenager mit dem Konsum begannen.

Diese Befunde stützen die Vorstellung, dass der Cannabiskonsum die prädiktive Maschinerie des Gehirns verändern kann. Die Regionen, die eine Ausdünnung zeigten, sind essenziell, um zwischen dem, was wir intern erzeugen, und dem, was von außen kommt, zu unterscheiden. Wenn das Gewebe in diesen Bereichen dünner wird, könnte die Fähigkeit des Gehirns, selbst erzeugte Töne vorherzusagen und zu unterdrücken, beeinträchtigt sein, was potenziell dazu führt, dass innere Gedanken als externe Stimmen fehlinterpretiert werden. Die Tatsache, dass diese strukturellen Veränderungen auch mit impulsivem Entscheidungsverhalten verknüpft sind, deutet auf eine breitere Störung darin hin, wie das Gehirn verschiedenen Signalen Bedeutung beimisst – ein Mechanismus, der zentral sowohl für Sucht als auch für Psychose ist.

Obwohl die Studie starke Hinweise auf einen Zusammenhang liefert, weisen die Forscher vorsichtig darauf hin, dass sie nicht beweisen kann, dass Cannabis die Ausdünnung oder das erhöhte Risiko für Halluzinationen verursacht. Es ist möglich, dass Menschen mit natürlich dünneren auditiven Kortizes eher dazu neigen, mit dem Cannabiskonsum zu beginnen, oder dass andere Faktoren eine Rolle spielen. Zudem stützte sich die Studie auf Selbstauskünfte über den Konsum und berücksichtigte weder die Potenz des Cannabis noch die Aktualität des letzten Konsums. Dennoch bietet die Konsistenz der Ergebnisse über eine große, gut gematchte Stichprobe einen eindrucksvollen Einblick in die Neurobiologie des Psychoserisikos. Die Studie legt nahe, dass selbst bei Menschen ohne eine diagnostizierte psychische Erkrankung der Cannabiskonsum mit messbaren Veränderungen in den auditiven und sprachlichen Netzwerken des Gehirns verbunden ist – Veränderungen, die denen klinischer Psychosen ähneln. Dies deutet auf einen potenziellen biologischen Pfad hin, durch den die Droge die Fähigkeit des Gehirns untergraben kann, zwischen Realität und Imagination zu unterscheiden, ein Prozess, der durch Alter und wiederholten Gebrauch verschlimmert werden könnte.