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

Het menselijk brein is een meester in voorspellen. Het bouwt voortdurend een model van de wereld en anticipeert op wat we hierna zullen zien, horen en voelen. Wanneer we intern tegen onszelf spreken, stuurt het brein een signaal naar het auditieve systeem met de boodschap: "Ik ben degene die dit geluid maakt," waardoor we onze eigen gedachten kunnen herkennen als onze eigen gedachten en niet als stemmen die van buitenaf komen. Dit vermogen om onderscheid te maken tussen zelfgegenereerde ervaringen en de externe realiteit is een delicaat proces. Wanneer dit systeem hapert, kan iemand stemmen horen die geen externe bron hebben, een symptoom dat bekend staat als een auditieve hallucinatie. Deze ervaringen zijn een kenmerk van psychotische stoornissen zoals schizofrenie, maar ze kunnen ook voorkomen bij mensen zonder een gediagnosticeerde aandoening. Wetenschappers weten al lang dat het gebruik van cannabis het risico op het ontwikkelen van psychose verhoogt, maar de specifieke biologische veranderingen in het brein die de link leggen tussen de drug en deze hallucinaties, zijn een mysterie gebleven.

Een nieuwe studie door onderzoekers van de University of Texas Rio Grande Valley heeft een nadere blik geworpen op deze connectie door de fysieke structuur van de hersenen van cannabisgebruikers te onderzoeken. Het team richtte zich op een specifiek netwerk van hersengebieden die cruciaal zijn voor het horen, begrijpen van taal en het integreren van sensorische informatie. Deze gebieden, gelegen langs de zijkanten van de hersenen, fungeren als een verwerkingshub waar geluid wordt gecombineerd met context en geheugen. De onderzoekers stelden de hypothese dat als cannabisgebruik bijdraagt aan het risico op het horen van stemmen, dit een zichtbare afdruk zou kunnen achterlaten op de dikte van het weefsel in deze specifieke regio's. Door de hersenscans van cannabisgebruikers te vergelijken met die van niet-gebruikers, beoogde de studie te zien of de drug geassocieerd was met een verdunning van deze cruciale neurale circuits, en of deze fysieke verandering gekoppeld was aan hoe mensen beslissingen nemen over beloningen.

Om dit te onderzoeken, analyseerden de onderzoekers gegevens uit de Human Connectome Project, een enorme database van hersenscans en gedragstests van gezonde volwassenen. Ze identificeerden 330 individuen die minstens drie keer in hun leven cannabis hadden gebruikt en matchten hen perfect met 330 niet-gebruikers op basis van leeftijd en geslacht. Deze zorgvuldige matching zorgde ervoor dat eventuele verschillen waarschijnlijk te wijten waren aan cannabisgebruik in plaats aan andere factoren zoals leeftijd of geslacht. Met behulp van hoogwaardige MRI-scans mat het team de dikte van de cortex — de buitenste laag van de hersenen — in vijf sleutelgebieden die bekend staan om hun betrokkenheid bij horen en taal: de gyrus temporalis superior, de gyrus Heschl, de oevers van de sulcus temporalis superior, de gyrus supramarginalis en de gyrus angularis. Ze keken ook naar hoe deze individuen presteerden op een taak die ontworpen was om impulsiviteit te meten, specifweg de bereidheid om te wachten op een grotere beloning later versus het nemen van een kleinere beloning direct.

De resultaten toonden een duidelijk patroon van structurele verandering. De hersenen van cannabisgebruikers vertoonden significant dunner weefsel in bijna alle onderzochte auditieve en taalgerelateerde regio's. Deze verdunning werd waargenomen aan beide zijden van de hersenen in de gyrus temporalis superior, de gyrus angularis en de gyrus supramarginalis. Het werd ook gevonden in de oevers van de sulcus temporalis superior en in de rechterzijde van de gyrus Heschl, wat het primaire gebied is voor het verwerken van geluid. De verschillen waren consistent en meetbaar, waarbij de verdunning het meest uitgesproken was in de gyrus supramarginalis en de oevers van de sulcus temporalis superior. Belangrijk is dat de studie vond dat deze verdunning specifiek was voor de dikte van het weefsel zelf, en niet de algehele grootte van de hersengebieden, wat suggereert dat het een verandering is in de microscopische structuur van de hersenlagen in plaats van een verlies van de regio als geheel.

Naast deze fysieke veranderingen vertoonden de cannabisgebruikers ook een gedragsmatige neiging tot ongeduld. Wanneer zij geconfronteerd werden met keuzes tussen een kleinere onmiddellijke beloning en een grotere vertraagde beloning, kozen zij vaker voor de onmiddellijke optie, een gedrag dat bekend staat als steilere uitsteldiscontering (delay discounting). Hoewel dit verschil eerder een trend dan een massaal statistisch verschil was, sloot het aan bij de fysieke bevindingen. De onderzoekers ontdekten ook een link tussen de hersenstructuur en dit gedrag: bij zowel gebruikers als niet-gebruikers was een dikkere rechter gyrus Heschl geassocieerd met een groter vermogen om te wachten op een grotere beloning. Dit suggereert dat de fysieke integriteit van de primaire auditieve cortex een rol kan spelen in hoe het brein toekomstige uitkomsten waardeert, wat het vermogen om geluid te verwerken verbindt met het vermogen om zelfbeheersing uit te oefenen.

De studie keek ook naar hoe deze veranderingen in de loop van de tijd kunnen evolueren. Onder de cannabisgebruikers vertoonden oudere individuen een snellere verdunning in de rechter gyrus supramarginalis en de rechter oevers van de sulcus temporalis superior vergeleken met niet-gebruikers van dezelfde leeftijd. Dit suggereert dat de effecten van cannabisgebruik op deze specifieke hersengebieden kunnen accumuleren met de leeftijd, wat het brein potentieel kwetsbaarder maakt voor de soorten fouten in perceptie die leiden tot hallucinaties. De onderzoekers merkten op dat de leeftijd waarop iemand voor het eerst cannabis begon te gebruiken geen significante link vertoonde met deze structurele veranderingen in deze specifieke groep, waarschijnlijk omdat de studie niet genoeg mensen bevatte die als zeer jonge tieners met het middel begonnen.

Deze bevindingen ondersteunen het idee dat cannabisgebruik de voorspellende machinerie van het brein kan veranderen. De regio's die verdunning vertoonden, zijn essentieel voor het onderscheiden tussen wat we intern genereren en wat van buitenaf komt. Als het weefsel in deze gebieden dunner wordt, kan het vermogen van het brein om geluiden die we zelf genereren accuraat te voorspellen en te onderdrukken in gevaar komen, wat potentieel kan leiden tot de verkeerde toeschrijving van innerlijke gedachten als externe stemmen. Het feit dat deze structurele veranderingen ook gekoppeld zijn aan impulsief besluitvormingsgedrag, suggereert een bredere verstoring in hoe het brein het belang van verschillende signalen toekent, een mechanisme dat centraal staat bij zowel verslaving als psychose.

Hoewel de studie sterk bewijs levert van een associatie, zijn de onderzoekers voorzichtig te merken dat het niet kan bewijzen dat cannabis de verdunning of het verhoogde risico op hallucinaties veroorzaakt. Het is mogelijk dat mensen met van nature dunnere auditieve cortices eerder geneigd zijn om cannabis te gaan gebruiken, of dat andere factoren een rol spelen. Bovendien vertrouwde de studie op zelfgerapporteerd gebruik en hield het geen rekening met de potentie van de cannabis of hoe recent het gebruik was. Echter, de consistentie van de bevindingen over een grote, goed gematchte steekproef biedt een boeiend inzicht in de neurobiologie van het risico op psychose. De studie suggereert dat zelfs bij mensen zonder een gediagnosticeerde mentale stoornis, cannabisgebruik gekoppeld is aan meetbare veranderingen in de auditieve en taalnetwerken van het brein, veranderingen die de klinische psychose weerspiegelen. Dit wijst op een potentiële biologische route waarbij de drug het vermogen van het brein om de realiteit van de verbeelding te onderscheiden kan eroderen, een proces dat kan worden verergerd door leeftijd en herhaald gebruik.