Veranderde Gemoedstoestand

Ongeveer een maand na het begin van de lockdown vanwege de pandemie in 2020 merkte Gül Dölen, een neurowetenschapper, dat ze los was geraakt van de realiteit. "Alles voelde een beetje swooshy", zegt ze, alsof ze in een "veranderde, mystieke staat" verkeerde. Ze was niet constant geobsedeerd door haar lab aan de Johns Hopkins University. Ze ontspande. En voor het eerst in haar leven ontdekte ze dat ze wel 45 minuten achter elkaar kon mediteren.

Haar zintuigen waren ook ongewoon scherp. Tijdens lange wandelingen onder de monochrome vlakte van de aprilhemel van Baltimore voelde ze zich hypergestemd op de natuurlijke wereld. Ze glimlachte naar de schildpadden die hun hoofden uit het inktzwarte water van Fell’s Point staken. Ze genoot van het avondkoor van de krekels op griezelig lege straten. Toen ze toevallig een gevallen vogelnest tegenkwam met een gebroken ei erin, kwam ze bijna tot tranen toen ze zich de “diepe, diepe pijn van de moedervogel” voorstelde.

Ze voelde zich alsof ze drugs gebruikte. Of op een spirituele excursie was, en ervoer wat een naar verlichting zoekende Zen-monnik zou vinden als hij alleen in een grot zat. Op een dag pakte ze een pen en begon ze haiku’s te schrijven. Een van haar favorieten knipoogt naar het door mescaline veroorzaakte idee van de schrijver Aldous Huxley, vereeuwigd in The Doors of Perception, van één zijn met een stoel:

Door asymptotiek
De afstand tussen ons is
Oneindig en geen

Het gedicht raakt een eenvoudig, diepgaand idee in de natuurkunde: dat de deeltjes waaruit Huxley bestaat en die van een stoel zich altijd vermengen, of de twee nu kamers uit elkaar liggen of met hun kont tegen elkaar aan worden gesmeten. Zo voelde zij zich ook, alsof de regels die altijd haar waarneembare realiteit hadden beheerst, vervaagden met die van een ander bestaansniveau. Te midden van deze creatieve explosie had ze een openbaring. De extreme isolatie van de lockdown had haar misschien in een uitzonderlijke hersenstaat gebracht. Absurd toeval, als dat waar is. Dölen heeft een groot deel van haar carrière besteed aan het bestuderen van deze exacte staat: een tijd van verhoogde ontvankelijkheid, meestal in de kindertijd, een kritieke periode genoemd.

Kritieke periodes zijn goed bekend bij neurowetenschappers en ethologen, omdat ze de basis leggen voor het gedrag van een wezen. Het zijn eindige tijdvensters, variërend van dagen tot jaren, waarin de hersenen bijzonder beïnvloedbaar zijn en openstaan voor leren.

Het is tijdens een kritieke periode dat zangvogels leren zingen en mensen leren spreken. Er zijn kritieke periodes voor lopen, zien en horen, maar ook voor het opbouwen van een band met ouders, het ontwikkelen van absoluut gehoor en het assimileren in een cultuur. Sommige neurowetenschappers vermoeden dat er evenveel kritieke periodes zijn als er hersenfuncties zijn. Uiteindelijk sluiten alle kritieke periodes, en met goede reden. Na een tijdje wordt extreme openheid inefficiënt of ronduit disfunctioneel.

Dölen zweefde door het centrum van Baltimore als een onstoffelijke geest, of zat alleen aan haar keukentafel rollen nori te eten gevuld met pindakaas en jam, en realiseerde zich dat ze te veel tijd had besteed aan het piekeren over haar carrière, en te weinig tijd aan haar simpele liefde voor wetenschap en haar soms vreemd lijkende vragen. Zoals degene waar ze nu over nadacht: als ze kritieke periodes opnieuw kon openen, welke geest- en levensveranderende veranderingen zouden er dan plaatsvinden?

Ze geloofde dat als ze de code van kritieke periodes kon kraken - hoe ze ze kon activeren, hoe ze dat veilig kon doen, wat ze moest doen als ze eenmaal open waren - er enorme mogelijkheden wachtten. Mensen die hun zicht of gehoor verloren, zouden die zintuigen kunnen terugkrijgen. Patiënten met een beroerte zouden hun bewegingsvrijheid kunnen terugkrijgen of opnieuw leren spreken. Zou een volwassene net zo gemakkelijk een nieuwe taal of muziekinstrument kunnen leren als een kind? Wetenschappers hebben tientallen jaren geprobeerd om de hersenen veilig en gemakkelijk in deze toestanden te brengen, zonder dat ze daar iets voor terugkregen. Ze waren erin geslaagd om een kritieke periode gerelateerd aan het gezichtsvermogen bij muizen opnieuw te openen - maar alleen door eerst de oogleden van de dieren dicht te hechten. Hun methoden waren niet bepaald compatibel met mensen.

Vlak voor de lockdown begon Dölen te denken dat ze op het punt stond een antwoord te vinden - iets dat ze beschrijft als de "hoofdsleutel" voor het heropenen van kritieke periodes. Het was iets dat inheemse culturen al millennia lang hadden erkend als in staat om genezing en groei te bieden. De sleutel, vermoedde ze, waren psychedelische drugs.

Het Westen begon pas net hun therapeutische kracht aan te boren, en nu zou Dölen een wetenschappelijke, op de hersenen gebaseerde verklaring kunnen hebben voor hoe ze mensen helpen genezen. Het vinden van dat antwoord, realiseerde Dölen zich in haar "zeer, zeer veranderde staat" van pandemisch bewustzijn, was "hetgene waarvoor ik terug naar de aarde moest komen om het af te maken." Met die realisatie leek er iets in haar te verschuiven. Ze keerde terug naar haar standaardstaat van bewustzijn, maar met een hernieuwde toewijding om haar nieuwsgierigheid moedig te volgen, waar die haar ook naartoe zou leiden.

Dölen schrijft haar obsessie met wetenschap toe aan toen ze 8 jaar oud was en voor het eerst een zee-egel tegenkwam tijdens een vakantie in Turkije. Het was vers geplukt van de Middellandse Zee en gekoesterd in de handen van haar grootmoeder. Het buitenaardse wezen was pikzwart en bedekt met agressieve stekels die Dölen deden denken aan de cactussen thuis in San Antonio, Texas. Haar grootmoeder wees de zee-egel op de opmerkelijk humanoïde tanden en feloranje ingewanden. Dölen voelde zich alsof ze naar een andere planeet was getransporteerd.

Die dag op het strand in Antalya liet haar grootmoeder haar kennismaken met de vreemdheid van de natuurlijke wereld. "Zo ben ik naar de wetenschap gelokt", zegt Dölen, "door die kinderlijke verwondering en verbazing."

Op de universiteit werd ze aangetrokken door "de grote vragen", zoals ze het zelf zegt, over de aard van het bewustzijn en de plaats van de mens in de kosmos. Ze ontwierp haar eigen hoofdvak, "vergelijkende perspectieven op de geest" - een mengelmoes van filosofie, neurowetenschappen, oosterse religie, taalkunde en kunst. Ze voelde zich het meest aangetrokken tot neurowetenschappen. Er kwamen opwindende nieuwe methoden beschikbaar. Genoombewerking, neuroncultuur, genetische manipulatie: neurowetenschappers konden plotseling de hersenen onderzoeken in voorheen onvoorstelbare details. "Iedereen kon het voelen", zegt ze. "Er stond een grote, moleculaire revolutie in de neurowetenschap op het punt te beginnen."

In een van Dölens favoriete lessen, Drugs, Brain and Behavior, leerde ze dat psychedelica de machinerie kapen die wordt gebruikt door moleculen die van nature in de hersenen voorkomen. Toen haar professor naast elkaar afbeeldingen projecteerde van de opvallend vergelijkbare moleculaire structuren van de neurotransmitter serotonine en van LSD, zag ze meteen hoe de drug een verbluffend krachtig hulpmiddel zou kunnen zijn om de aard van de subjectieve realiteit te achterhalen. Alles wat je denkt en voelt, alles wat je denkt, maakt je uniek levend en bewust van de wereld, komt neer op moleculen, realiseerde Dölen zich met ontzag. Verander de moleculen met psychedelica en je verandert alles.

Maar hoewel geestverruimende middelen Dölen de perfecte hulpmiddelen leken om de onzichtbare fundamenten van het bewustzijn te verkennen, was dit eind jaren negentig. "We zaten nog midden in de War on Drugs", benadrukt ze. Dus legde Dölen haar interesse in psychedelica opzij en schreef ze zich in voor een dubbel MD/PhD-programma aan de Brown University en MIT. Ze sloot zich aan bij een lab dat leren en geheugen bestudeerde, inclusief kritieke periodes.

Dölens onderzoek richtte zich op het fragiele X-syndroom, een neurologische ontwikkelingsstoornis die de belangrijkste geïdentificeerde oorzaak is van autisme. Ze bestudeerde een specifieke hersenreceptor en ontdekte dat toen ze er op een bepaalde manier mee speelde - in muismodellen van fragiele X en autisme - de dieren veel beter functioneerden. Mensen in het veld dachten dat de bevinding levensveranderend zou zijn.

Maar klinische proeven met menselijke vrijwilligers mislukten. "Ik was er kapot van, omdat ik zo hoopte dat het zou werken", zegt Dolen, "maar ook verward omdat ik niet kon begrijpen waarom het niet werkte." Dölen en enkele van haar collega's begonnen te vermoeden dat het niet een verschil in soort was dat de klinische proef dwarsboomde, maar een verschil in leeftijd. De muizen waren jong. De menselijke deelnemers waren volwassen. Misschien had de behandeling gewerkt bij de jonge muizen, omdat er nog een relevante kritieke periode openstond. Maar de wetenschappers lieten hun hypothese daarbij.

Het mislukken van de proef betekende dat Dölen een nieuw project nodig had. Dus ging ze naar een lab in Stanford dat zich richtte op het bestuderen van het beloningssysteem van de hersenen, met name hoe drugs als cocaïne het systeem kapen om intens genot te produceren. Ze merkte echter meteen dat niemand in het lab keek naar "de andere meest voor de hand liggende natuurlijke beloning", zegt ze, "en dat was sociale beloning" - de vreugde die sociale dieren zoals muizen en mensen krijgen van het omgaan met anderen. Destijds namen niet veel neurowetenschappers dit onderwerp serieus.

Haar adviseur was ongelovig, maar hij stemde ermee in dat ze sociale beloning nastreefde. Na jaren van nauwgezet werk - inclusief het ontwikkelen van haar eigen gespecialiseerde muizen - had ze haar eerste resultaten. Oxytocine en serotonine, ontdekte ze, werken samen in een hersengebied genaamd de nucleus accumbens om de goede gevoelens te produceren die voortkomen uit sociale interactie. Of, zoals Dölen het samenvat, "oxytocine plus serotonine is gelijk aan liefde." Een mooi resultaat. Maar Dölen was nog steeds bezig haar berg te beklimmen.

Tegen de tijd dat ze in 2014 haar eigen lab begon bij Johns Hopkins, had het vakgebied in het algemeen het idee omarmd dat sociaal gedrag het bestuderen waard was. Om zichzelf te onderscheiden, verwierf Dölen een indrukwekkend arsenaal aan geavanceerde neurowetenschappelijke hulpmiddelen en begon ze te zoeken naar het volgende "vreemde, onontgonnen konijnenhol". Ze had geen idee dat die zoektocht haar zou leiden naar misschien wel het vreemdste neurowetenschappelijke fenomeen dat er bestaat: psychedelische drugs en hun effecten op de hersenen.

In haar kantoor bewaart Dölen een verzameling fossielen, schelpen, vetplanten en vintage wetenschappelijke posters. Ze veranderde de hele muur achter haar staande bureau in een zwart uitwisbaar bord, dat op een koude middag in december bedekt was met neon-stifttekeningen van moleculaire structuren, hersendiagrammen, fylogenetische bomen en Einstein-citaten. Een bezoeker kan echter niet anders dan opmerken dat de echte eigenaar van deze ruimte het geslacht Octopus is. Waar de ogen ook landen, zijn octopusmokken en octopuskunstwerken, octopusbeeldjes en octopusspeelgoed. Het zijn allemaal geschenken die ze kreeg nadat ze in 2018 een verbluffend artikel publiceerde.

Als je eerder van Dölen hebt gehoord, komt dat waarschijnlijk door die studie. Daarin gaf ze een handvol octopussen - notoir antisociaal van aard - MDMA en ze ontdekte dat ze op de drug reageerden op vrijwel dezelfde manier als mensen: door te ontspannen, rond te dansen in hun tank en zelfs, onwaarschijnlijk genoeg, interesse te tonen in andere octopussen. In plaats van hun eigen soort te vermijden, zochten de rollende octopussen hun tankgenoten op en probeerden ze ze in achtarmige knuffels te wikkelen.

Het brein van een octopus lijkt meer op het brein van een slak dan op dat van een mens. Het mensachtige gedrag van de octopussen in het onderzoek gaf aan dat serotonine, de primaire hersenstof die MDMA nabootst, een eeuwenoude en fundamentele rol speelt in socialiteit. Talloze media besteedden aandacht aan haar artikel en Dölen werd een soort volksheld in de psychedelicagemeenschap. Maar voor Dölen is het onderzoek dat er echt toe doet haar werk over kritieke periodes.

Dölen had haar weg er waarschijnlijk niet naartoe gevonden als een van haar postdocs, een nerdy Franse neurowetenschapper genaamd Romain Nardou, er niet bij was geweest. Hij sloot zich aan bij Dölens lab nadat hij zich had vastgeklampt aan een voetnootachtige observatie in Dölens eigen postdoctorale onderzoek: de buzz die muizen krijgen van socialiseren leek af te nemen naarmate de dieren ouder werden, een sterke aanwijzing dat er mogelijk een kritieke periode bij betrokken was. Maar toen Nardou Dölen vertelde dat hij die observatie wilde onderzoeken - en wilde kijken hoe oxytocinesignalering verandert naarmate muizen volwassen worden - was Dölens eerste reactie "meh".

Om te beginnen, vertelde ze hem, leek het onderzoek dat hij voorstelde te technisch eenvoudig om interessant te zijn. "Ik wil dat je iets doet dat gebruikmaakt van alle technische snufjes die we hebben," zei ze.

Nardou was koppig. "Ik weet zeker dat het cool gaat worden," hield hij vol. Uiteindelijk stemde Dölen ermee in om het te proberen.

In 2015 begon Nardou nauwgezet gegevens te verzamelen. Zijn experiment was gebaseerd op een eenvoudig, goed ingeburgerd protocol: muizen worden in een omheining geplaatst met één type bedding en krijgen toegang tot cocaïne (of een andere gewenste drug). Vervolgens worden ze ergens anders heen gebracht, met ander bedding en geen cocaïne. Later vertonen de muizen een duidelijke voorkeur om rond te hangen op de bedding die ze associëren met high worden. Jonge muizen, oude muizen, ze gedragen zich allemaal op dezelfde manier. Zoals Dölen het zegt: "Er is geen kritieke periode voor het leren van cocaïnebeloning. Volwassenen houden net zoveel van cocaïne als kinderen."

In Nardou's versie van dit experiment verving hij de cocaïne door andere muizen. Nadat de knaagdieren ofwel met hun vrienden op een comfortabele plek rondhingen of alleen op een andere plek zaten, bood hij de twee bedden aan om te zien of ze een voorkeur hadden ontwikkeld. Hij voerde het experiment keer op keer uit en verzamelde gegevens van 900 dieren van 15 leeftijden. Wat eruit kwam, zegt Dölen, was een "prachtige curve".

Nardou had duidelijk bewijs gevonden van een kritieke periode voor het leren van sociale beloningen. Jonge muizen, vooral adolescente muizen, hingen het liefst rond op het bed dat ze associeerden met hun vrienden. De volwassen muizen leken geen moer te geven om de samenstelling van hun bed. Ze koppelden het niet aan de geneugten van gezelschap. De jongere muizen, in hun zeer beïnvloedbare staat, wel. "De sociale wereld is iets dat je leert, net als de visuele of reukwereld", legt Dölen uit. Het is niet zo dat de oudere muizen antisociaal waren, maar ze waren niet langer het equivalent van onzekere, angstige tieners die voorkeuren vormen op basis van wat hun vrienden cool vinden.

Zij en Nardou bevestigden zijn observaties met behulp van een van Dölens favoriete hulpmiddelen: patch-clamp-elektrofysiologie van hele cellen. Je neemt een plakje van de hersenen van een muis, plaatst een elektrode op het oppervlak van een enkele neuron en meet de elektrische activiteit van die cel. Toen ze neuronen uit de nucleus accumbens van de hersenen van een jonge muis aan elkaar koppelden en ze blootstelden aan oxytocine, het hormoon waarvan Dölen als postdoc had ontdekt dat het betrokken is bij het leren van sociale beloningen, reageerden de cellen met een schok. De neuronen van volwassen muizen bleven onberoerd.

Het ontdekken van een kritieke periode was op zichzelf al publicatiewaardig, maar Dölen wilde groter gaan. Ze wilde de kritieke periode heropenen. Ze wist uit de wetenschappelijke literatuur dat de meest betrouwbare manier om dat te doen is met sensorische deprivatie, iets waar “niemand bij zijn volle verstand” zich vrijwillig aan zou onderwerpen, herinnert ze zich dat ze dacht.

Terwijl ze over hun opties nadacht, herinnerde ze zich de foto's die ze had gezien van de tientallen dikke knuffelplassen op Burning Man, waar de bezoekers waarschijnlijk dolgelukkig zouden zijn met MDMA. Ze was ook bekend met de resultaten van klinische proeven met MDMA om PTSS te behandelen, en met ander wetenschappelijk bewijs dat het medicijn een enorme afgifte van oxytocine in de hersenen veroorzaakt. Zou MDMA misschien ook nuttig kunnen zijn om kritieke periodes te heropenen? Toen ze haar gedachten voorlegde aan Nardou, een straight-edger die "op geen enkele manier deel uitmaakt van de tegencultuur", zegt Dölen, was hij sceptisch, maar uiteindelijk stemde hij ermee in om het idee van zijn adviseur uit te proberen.

Opnieuw voerden ze de beddingexperimenten uit, om te zien of muizen de voorkeur gaven aan de bedden waar ze met vrienden rondhingen, en deze keer gaven ze de knaagdieren MDMA. En ja hoor, in de twee weken na hun drugssessie gedroegen de volwassen muizen zich als jonge muizen, en gaven ze de voorkeur aan de gezellige papierpulp of houtsnippers die ze associeerden met andere dieren. Toen de onderzoekers, net als eerder, de neuronen van de volwassen muizen controleerden, zagen ze dat ze reageerden op oxytocine alsof de cellen van jonge muizen kwamen.

In 2019 publiceerde Dölen deze resultaten in Nature en ging ervan uit dat dit het einde zou zijn van deze specifieke onderzoekslijn. Maar voor de zekerheid besloot ze hetzelfde experiment uit te voeren met LSD, een psychedelische drug die normaal gesproken niet geassocieerd wordt met knuffels of knuffelplassen. Toen werd het echt raar.

In de hoek van een laboratorium vol apparatuur - en onder de welwillende blikken van drugspioniers Alexander en Ann Shulgin op een poster aan de muur - buigt postdoctoraal onderzoeker Ted Sawyer zich over een set knoppen en wijzerplaten die je zou kunnen verwarren met een bedieningspaneel van een sciencefictionfilm uit de jaren 50. Een scherm voor hem toont de vergrote inhoud van een petrischaal die onder een nabijgelegen microscoop wordt gehouden. Voor een buitenstaander lijkt het misschien op een satellietfoto van Antarctica na een sneeuwstorm. Voor Sawyer, die dit honderden keren heeft gedaan, is het duidelijk een 250 micrometer dun stukje muizenhersenen.

Binnen enkele seconden ziet Sawyer zijn doelwit: de heel vage omtrek van een neuron dat zweeft in een zee van kunstmatige hersenvocht. Hij speelt voorzichtig met een van de zwarte ronde wijzerplaten van het paneel en manoeuvreert op afstand de fijne punt van een glazen pipet zodat deze net het lichaam van de cel in de petrischaal raakt. Hij leunt naar de microscoop, laat zijn masker zakken en zuigt aan een plastic buisje dat aan de pipet is bevestigd om een vacuüm te vormen, waarmee hij de stroom door het celmembraan kan meten. Een plotselinge sprong in de weerstandswaarden op Sawyer's computerscherm geeft aan dat hij contact heeft gemaakt. Cellen zijn echter kieskeurige, delicate dingen en na een eerste succes beginnen de waarden te dalen. Hij is het kwijt. "Je moet gewoon zitten en veel verprutsen", vertelt Sawyer me. Een goede dag levert hem misschien 12 succesvolle metingen op, elk een uitbarsting van inzicht in de vraag of het knaagdierbrein dat de cel produceerde, was voorbereid om nieuwe sociale banden te vormen of was gehard op zijn volwassen manier.

Toen Dölen besloot om LSD te onderzoeken, wist ze dat mensen onder invloed ervan vaak alleen willen zijn. Maar de gegevens die Nardou, Sawyer en anderen verzamelden, onthulden iets anders: LSD werkte net zo goed als MDMA om kritische periodes te heropenen en het sociale beloningsleren bij muizen te herstellen. Nou, als je het verkloot, doe het dan nog een keer, dacht ze, zichzelf berispend. Maar het bleef maar gebeuren. En toen gebeurde het opnieuw met tests van ketamine (een dissociatief middel), psilocybine (ook bekend als paddo's) en ibogaïne (een psychedelisch middel dat is afgeleid van een Afrikaanse plant) - allemaal drugs die mensen niet vreselijk sociaal laten voelen. De kritische periodes van muizen die cocaïne kregen, bleven ondertussen stevig gesloten, wat suggereert dat er iets unieks is aan de manier waarop psychedelische drugs de hersenen beïnvloeden.

Dölen had MDMA beschouwd als "een soort superoxytocine", zegt ze. Nu denkt ze dat het prosociale effect van de drug een afleidingsmanoeuvre was. MDMA wordt in de populaire cultuur misschien geassocieerd met knuffels en liefde, maar als Dölen de muizen bijvoorbeeld een auditieve oefening had laten doen in plaats van een sociale, vermoedt ze dat hun auditieve kritische periode in plaats daarvan weer zou zijn geopend. In de volkstaal is dat "set en setting" - de mentale staat waarin iemand zich bevindt wanneer hij tript, en zijn fysieke omgeving. Die contextuele details verklaren waarom de meeste mensen met PTSS niet op wonderbaarlijke wijze genezen na een hele nacht feesten op een rave vol MDMA, maar waarom dezelfde drug hen in de ondersteunende omgeving van de praktijk van een therapeut in staat stelt de cognitieve herwaardering uit te voeren die nodig is om te genezen. Het suggereert ook op verleidelijke wijze dat verschillende kritische periodes geopend zouden kunnen worden - niet alleen voor PTSS, maar ook voor beroerte, correctie van het gezichtsvermogen of gehoor, of het verwerven van een nieuwe taal of vaardigheid, of een aantal andere dingen - gewoon door te veranderen wat iemand doet terwijl hij de drug gebruikt.

Sommige externe bewijzen ondersteunen deze veronderstelling. In 2021 ontdekten onderzoekers in Oostenrijk bijvoorbeeld onbedoeld dat ketamine een kritieke periode gerelateerd aan het gezichtsvermogen heropent bij muizen, maar alleen wanneer de K-holed knaagdieren ook een visuele oefening uitvoeren. Toen Dölen de Oostenrijkse bevinding zag, raakte hij er nog meer van overtuigd dat psychedelica de sleutel zouden kunnen zijn om vrijwel elke kritieke periode te heropenen. De drug bereidt een muis (of, vermoedelijk, een persoon) neurologisch voor op leren; wat dat ook is dat het dier uiteindelijk doet terwijl het de drug gebruikt, bepaalt welke kritieke periode opnieuw wordt geopend.

Dat een reeks drugs dit potentieel heeft, betekent ook dat iets diepers deze psychedelica moet verenigen in hun vermogen om de geest te transformeren. Dat diepere, zo geven Dölens bevindingen tot nu toe aan, gebeurt niet op het niveau van hersengebieden of receptoren van neuronen, zoals wetenschappers eerder dachten, maar op het niveau van genexpressie. Tot nu toe heeft haar lab 65 genen geïdentificeerd die bij dit proces betrokken lijken te zijn, en hun betrokkenheid suggereert dat de effecten van psychedelica veel langer aanhouden dan een acute 'high'. Dölen vermoedt dat het in elkaar zetten van de details van deze mechanistische puzzel haar de komende tien jaar bezig zal houden.

Ondertussen heeft ze andere grote vragen om na te jagen. Ten eerste activeert elk psychedelisch middel de kritieke periode van een muis voor een andere tijdsduur. Hoe langer de drugtrip, hoe langer de openheid duurt - en misschien hoe duurzamer de therapeutische respons. Een ketaminetrip duurt bij een mens 30 minuten tot een uur en bij muizen opent de drug een kritieke periode van twee dagen. De vier tot vijf uur durende trips van psilocybine en MDMA houden de kritieke periode twee weken open. De acht tot tien uur durende LSD-trips bij mensen vertalen zich naar drie weken openheid bij een muis. En de trips van ibogaïne (36 uur bij mensen) brachten muizen ten minste vier weken in de open toestand, waarna Dölen stopte met het nemen van metingen.

Ervan uitgaande dat de drugs inderdaad kritieke periodes bij mensen kunnen heropenen, suggereert Dölens werk, dat zij en haar collega's in juni publiceerden, dat de hersenen van mensen die een psychedelische therapie ondergaan, waarschijnlijk dagen, weken of zelfs maanden nadat de drug technisch gezien uit hun systeem is verdwenen, in een staat verkeren die bevorderlijk is voor leren. Dit laat ruimte voor verdere winst lang nadat ze zijn afgekickt, zegt Dölen, en suggereert dat mensen baat zouden hebben bij voortdurende therapeutische ondersteuning lang na hun trip.

Experts van buitenaf zijn over het algemeen uitbundig in hun beoordelingen van Dölens bevindingen. Mensen praten vaak over psychedelische therapie die functioneert als een "resetknop" voor de geest, maar totdat Dölens werk uitkwam, kon niemand een wetenschappelijk plausibele verklaring geven voor "hoe iets dat zo kort duurt, blijvende en transformerende effecten kan hebben die veel verder gaan dan de periode dat de drug erin zit", zegt Rachel Yehuda, psychiater en neurowetenschapper aan de Icahn School of Medicine van Mount Sinai in New York City. Dölens bevindingen, voegt ze toe, zijn "wat ons vakgebied nodig heeft - we hebben wat nieuwe ideeën nodig."

Er is natuurlijk een addertje onder het gras. Bij muizen veroorzaakt een te lange kritieke periode neurale verstoringen. Sommige experts vrezen dat bij mensen het achteloos wijd openzetten van de deuren naar persoonlijke ontwikkeling de kern van hun identiteit in gevaar kan brengen door de gewoonten en herinneringen uit te wissen die hen tot hen maken. Een kritieke periode is ook een tijd van kwetsbaarheid. Hoewel de kindertijd vol verwondering en magie kan zitten, zijn kinderen ook gevoeliger. "We kunnen kinderen echt veel meer verpesten dan volwassenen", zegt ze. Daarom weten verantwoordelijke volwassenen intuïtief dat ze kinderen moeten beschermen tegen blootstelling aan potentieel eng of verontrustend materiaal. Of, zoals Dölen het zegt: "Je wilt kinderen nieuwe dingen leren, maar je wilt niet dat ze Japans leren van Japanse porno."

Een volwassene die dit soort behandeling ondergaat om PTSS te genezen, kan in de verkeerde handen nog verder getraumatiseerd raken. In het ergste geval kunnen patiënten kwetsbaar zijn voor misbruik. Gewetenloze therapeuten of andere roofdieren zouden psychedelica kunnen gebruiken om anderen te manipuleren, zegt Dölen. Dit is meer dan paranoïde speculatie. Heel wat experts, Dölen inbegrepen, denken dat Charles Mansons vermogen om zijn volgelingen volledig te hersenspoelen afhankelijk was van de hoge doses LSD die hij hen regelmatig gaf voordat hij hun geest bombardeerde met haatdragende lezingen en moorddadige bevelen.

Gezien dit alles ziet Dölen het hacken van kritieke periodes met psychedelica niet als inherent goed of slecht. Ze noemt het een "wild agnostisch" hulpmiddel.

Op het scherm ter grootte van een muur voor me drijft een of twee bellen omhoog door het blauw en er filtert licht van bovenaf naar binnen. Uit het duister duikt een zwemmende vorm op die in beeld komt: een lachende dolfijn. "Hallo, mijn naam is Bandit", luidt een ondertitel. "We gaan vandaag op een heel speciale reis. Mijn scheppers hebben me gemaakt om jou te genezen. Maak contact met me, belichaam me, eet de vissen en haaien die me voeden." De dolfijn laat een hoge gil horen - een echte opname, zo blijkt, gemaakt in het National Aquarium van Baltimore.

De surrealistische onderwaterscène wordt onderbroken door een klein vierkant dat in de linkerbovenhoek verschijnt. Daarin zie ik mezelf, staand aan de andere kant van de kamer. Rode stippen overlappen het beeld van mijn lichaam, wat aangeeft dat een 3D-trackingcamera me in de gaten heeft gehouden. De dolfijn en ik zijn één. Door mijn rechterhand te bewegen, zorg ik ervoor dat Bandit ongemakkelijk naar rechts afbuigt. Vissen schieten over het scherm en ze zijn onmogelijk snel te vangen voor mijn onhandige avatar. Maar terwijl ik mijn hand heen en weer beweeg, begin ik het onder de knie te krijgen. Ik realiseer me dat het waterrijk waarin ik opereer 3D is, en ik begin heen-en-weer bewegingen te maken. Uiteindelijk ram ik mijn eerste vis, en Bandit schrokt hem met plezier op. Een paar vissen later heb ik het eerste level voltooid. Een vuurwerkshow explodeert op het scherm om het te vieren. Het spel is verrassend verslavend, en ik ben teleurgesteld dat ik geen tijd zal hebben om te zien wat Bandit nog meer te wachten staat.

Bandit, die ik leerde kennen in de Brain Rescue Unit van het Johns Hopkins Hospital, is het hoogtepunt van meer dan een decennium aan inspanningen van een multidisciplinair team van artsen, wetenschappers en ingenieurs van Johns Hopkins, genaamd Kata Design Studio. Hij is ontworpen om patiënten met een beroerte te helpen weer te kunnen bewegen. De 3D-trackingcamera stelt de dolfijn in staat de bewegingen van een patiënt exact te spiegelen. "We noemen het 'jacking into the animal'", legt Promit Roy uit, de softwareleider van Kata. Het spel moedigt patiënten aan om complexe bewegingen te oefenen en vol te houden, gewoon omdat het leuk is.

Patiënten met een beroerte hebben maar een korte periode waarin ze zelfs een deel van wat ze verloren zijn, kunnen terugkrijgen. Direct na een beroerte begint er op natuurlijke wijze een kritieke periode, die enkele maanden later weer sluit. Niemand weet waarom, maar Dölen heeft een vermoeden: net zoals isolatie in het pandemietijdperk een "radicale destabilisatie" van de sociale wereld veroorzaakte, veroorzaakt een beroerte een radicale destabilisatie van de motorische wereld van een patiënt. De motorische cortex van die persoon ontvangt geen informatie meer van zijn spieren. Dus een plotselinge verandering in de motorische wereld, een beroerte, zou een kritieke periode voor motorische vaardigheden kunnen openen. Dölen denkt dat deze natuurlijk voorkomende kritieke periodes de manier zijn waarop de hersenen proberen zich aan te passen aan diepgaande, existentiële verandering.

Zelfs in de beste omstandigheden voor beroertepatiënten helpt therapie hen echter meestal alleen om het verloren behendigheid te compenseren. Ze krijgen niet hun volledige beweging terug. Het Kata-team en Dölen plannen nu een onderzoek om te zien of het toevoegen van psychedelica kan helpen om patiënten met een beroerte echt te laten herstellen - "een ongelooflijk krachtig idee", zegt Kata-lid Steven Zeiler, een beroerte-arts en universitair hoofddocent neurologie.

Als Dölen gelijk heeft over psychedelica, dan zou Bandit, in combinatie met die drugs, de omgevingsaansporing zijn die de hersenen ertoe aanzet om de kritieke periode voor motorisch leren te heropenen - ongeacht wanneer iemand een beroerte heeft gehad. Als dit waar blijkt te zijn, dan zou het verbannen van verslaving, het behandelen van sociale angst, het herstellen van een beschadigd zintuig - allemaal mogelijk kunnen zijn met psychedelica als onderzoekers de juiste context kunnen identificeren om de juiste kritieke periode te openen. Bij een bord mosselen en uienringen bij Bertha's, een klassieke duik in Baltimore, grapte Dölen half tegen me dat ze zelfs dagdroomt over het gebruik van psychedelische therapie om haar ernstige allergieën voor honden, katten en paarden te genezen. "Een beroerte genezen? Nee", lachte ze. "Ik wil gewoon weer paardrijden!"

Voor nu is dit allemaal theorie, maar het is een theorie waar Dölen groots op inzet. Ze heeft een nieuwe wetenschappelijke groep opgericht om psychedelica te onderzoeken als mogelijke sleutels om allerlei kritieke periodes te heropenen. De naam van de groep, PHATHOM, staat voor Psychedelic Healing: Adjunct Therapy Harnessing Opened Malleability, een mondvol die ze in een droom kreeg. "Ik werd om 2 uur 's nachts wakker en ik had het, het hele acroniem", zegt ze. Ze greep naar de homofoon voor "fathom" vanwege het enorme gevoel van "oceanische grenzeloosheid" dat sommige mensen ervaren tijdens het gebruik van psychedelica, en omdat ze de connotatie van "iets ondoorgrondelijks nemen en het doorgrondelijk maken, wat voor mij het heropenen van kritieke periodes is, leuk vond."

Ze stelt zich een toekomst voor waarin psychedelica worden gegeven bij een willekeurig aantal behandelingen om de kans op succes te vergroten, vergelijkbaar met hoe verdovingen altijd worden gegeven voor operaties, of hoe fysiotherapie een knievervanging begeleidt. Maar laten we even de praktische toepassingen terzijde schuiven.

Als psychedelica echt deze hoofdsleutel zijn, dan hebben wetenschappers plotseling een instrument tot hun beschikking om de regels en grenzen af te leiden die bepalen wie we zijn. Kritieke periodes leggen immers de basis voor onze gewoonten, cultuur, herinneringen en maniertjes, onze voorkeuren en afkeuren - en alles daartussenin dat ons uiteindelijk onderscheidt als individu en, collectief, als soort. Kritieke periodes spelen ook een zware rol bij het bepalen van onze ervaring van bewustzijn, inclusief of we de wereld bekijken door een rooskleurig kader dat we hebben geërfd van een jeugd vol steun, of door de troebele lens van een leven gevormd door trauma.

En aangezien het in een veranderde gemoedstoestand zijn misschien wel is hoe het voelt om een kritieke periode te heropenen, dan zou het onderzoeken hoe psychedelica precies deze effecten produceren, onderzoekers zelfs kunnen helpen om de aard van het bewustzijn zelf te achterhalen. Dit gaat rechtstreeks terug naar het besef dat Dölen al die jaren geleden had toen ze omhoog staarde naar het serotonine-molecuulproject naast LSD: dat psychedelica het gereedschap waren dat ons uiteindelijk antwoorden zou geven op "de moeilijke problemen van de neurowetenschap."

"Wat is bewustzijn? Hoe weten we wat er in de wereld bestaat?" zegt Dölen. "Dit zijn de metafysische problemen waarmee de meeste neurowetenschappers beginnen, maar die ze uiteindelijk opgeven." Als Dölens student-zelf gelijk had, dan komt het interne landschap van onze geest inderdaad neer op moleculen. Maar die neurologische formuleringen bevatten het allemaal: wat onderscheidt volwassene van kind, welzijn van trauma, geheugen van vergeetachtigheid, jou van mij.

Laat ons weten wat u van dit artikel vindt. Stuur een brief naar de redacteur via mail@wired.com.

Illustraties Jon Han