LSD Beyin Aktivitesini Daha Karmaşık ve Fraktal Bir Duruma Yaklaştırıyor: Çalışma

Yeni bir nörogörüntüleme çalışması, lizergik asid dietilamidin (genellikle LSD olarak bilinen) insan beynindeki aktiviteyi yalnızca düzenli beyin dalgalarını zayıflatarak değil, aynı zamanda bunları hızlandırarak ve sinir sinyallerini daha karmaşık hale getirerek değiştirdiğini gösteriyor. Beyin dalgalarının zayıflaması ve sinyal karmaşıklığının artması, duyusal işleme, dil, duygu ve zihinsel canlandırmayla ilişkili bölgelerde en belirgin şekilde görülürken, fiziksel hareketi kontrol eden bölgeler büyük ölçüde etkilenmedi. Communications Biology‘de yayımlanan bulgular, müzik dinlemenin bu ilaç kaynaklı değişiklikleri artırmak yerine sınıflandırabileceğine dair ipuçları veriyor; ancak bu eğilim istatistiksel düzeltme sonrasında geçerliliğini korumadı.

LSD, algıyı, ruh halini ve kendini algılamayı geçici olarak değiştiren güçlü bir psikedelik ilaçtır. Diğer klasik psikedelikler gibi, temel olarak beyin hücrelerindeki serotonin 2A reseptörlerine bağlanıp bunları aktive ederek etkir; ancak LSD aynı zamanda dopamin reseptörlerine de bağlanır. Bu bileşenin büyük ölçekli beyn aktivitesini nasıl değiştirdiğini çalışmak, bilim insanlarına bilinçli deneyimi üreten biyolojik süreçleri anlamaya yardımcı olur.

İnsan çalışmalarında araştırmacılar, beynin hızlı elektriksel aktivitesini izlemek için genellikle manyetoensefalografi (MEG) kullanır. MEG, katılımcının manyetik algılayıcılar içeren kask benzeri bir tarayıcının başını içeride tuttuğu invaziv olmayan bir işlemdir. Nöron grupları birlikte ateşlediğinde, tarayıcının milisaniye milisaniye kaydettiği küçük manyetik alanlar üretir.

Bu elektriksel aktivite iki ana sinyal türünden oluşur: ritmik beyin dalgaları ve arka plan gürültüsü. Ritmik dalgalar, yani sinir salınımları, milyonlarca beyin hücresinin senkron bir ritimde ateşlediğinde ortaya çıkar; tıpkı belirli bir notu söyleyen bir koro gibidir. Dinlenirken görülen en yaygın iki ritim, rahat uyanıklık sırasında saniyede yaklaşık 8 ile 13 kez (herz, yani Hz ile ölçülen) döngü yapan alfa dalgaları ve 15 ile 30 Hz arasında daha hızlı döngü yapan, aktif düşünme ve uyanıklıkla ilişkili beta dalgalarıdır. Bu ritimler, yüksek frekanslarda doğal olarak gücünü kaybeden ritmik olmayan arka plan elektriksel aktivitesinin üzerindedir.

Önceki psikedelik çalışmalar, LSD ve psilosibin gibi ilaçların alfa ve beta dalgalarının gücünde yaygın bir düşüşe yol açtığını, kortikal senkronizasyon bozukluğu olarak adlandırılan bu süreci tutarlı şekilde göstermiştir. Geleneksel beyin dalga analizleri aktiviteyi sabit frekans pencereleri içinde ölçtüğü için, dalga hızındaki bir değişikliği dalga gücündeki bir düşüşle karıştırabilir veya arka plan gürültüsündeki kaymaları gerçek ritimlerdeki değişimler gibi yorumlayabilir. Alfa dalgası, yüksek frekanslarda doğal olarak düşen bir arka plan üzerinde hızlandığında, aslında yalnızca daha hızlı bir tempo kaydetmiş olsa bile dalga gücünü kaybetmiş gibi görülebilir.

Beyin dalga hızı ve gücünün ötesinde, psikedelikler aynı zamanda sinyallerin zaman içindeki öngörülemezliğini ve yapısını da değiştirir. Bilim insanları bunu iki matematiksel araçla ölçer: Lempel-Ziv karmaşıklığı, bir sinyalde zaman içinde ne kadar yeni ve ayrıntılı desen ortaya çıktığını sayar; Higuchi fraktal boyutu ise bir sinyalin farklı zaman ölçeklerinde yakınlaştırılıp uzaklaştırıldığında ne kadar “pürüzlü” veya kendine benzer göründüğünü ölçer. Her iki ölçütte de daha yüksek skorlar, daha zengin ve daha öngörülemez beyn aktivitesini işaret eder.

“Klasik psikedeliklerin karakteristik bir etkisi, ritmik beyn aktivitesinin senkronizasyon bozukluğudur (yani, sinir popülasyonları arasındaki aktivitenin azalan koordinasyonu) alfa (8-13 Hz) ve beta (15-30 Hz) bantlarında,” Subramani PsyPost’a şöyle dedi. “Ancak LSD, bu içsel salınımları alfa için saniyede 2 Hz’e kadar, beta için ise 5 Hz’e kadar hızlandırdığı için oldukça benzersiz görünüyor. Bu hızlanma bir belirsizlik yaratıyor: LSD’nin bu ritimleri gerçekten senkronizasyon bozup bozmadığı, yoksa daha önce bildirilen senkronizasyon bozukluğunun spektral tepelerdeki kaymaların bir yan ürünü olup olmadığı belirsiz.”

Bu soruları araştırmak için araştırmacılar, başlangıçta 17 sağlıklı gönüllüden toplanan mevcut MEG verilerini analiz etti. Deney, katılımcıların hangi tedaviyi aldıkları söylenmeden, iki ayrı tarama oturumunu 14 gün arayla tamamladığı, oturum sırasının dengelenmesiyle desteklenen, katılımcı içi, tek kör, plasebo kontrollü bir tasarı kullandı. Bir oturumda katılımcılar 75 mikrogram LSD içine enjeksiyon alırken, diğer oturumda ise etkisiz tuzlu su plasebo aldı.

Enjeksiyondan yaklaşık dört saat sonra katılımcılar, yedişer süreyle iki farklı koşulda MEG beyin taraması gerçekleştirdi. İlk koşulda gözleri kapalı sessizce dinlendiler, ikinci koşulda ise gözleri kapalıyken ortam müziği kesitlerini dinlediler. Araştırmacı ekip, her katılımcının başının anatomik MR taramalarını kullanarak MEG sinyallerini beyzin dış yüzeyindeki 360 ayrı bölgeye yerleştirdi.

Ardından yazarlar, her beyin bölgesindeki ritmik beyin dalgalarını ritmik olmayan arka plan aktivitesinden ayırmak için özel bir matematiksel araç kullandı. Dalga gücünü katı frekans kutuları içinde ölçmek yerine, her katılımcının alfa ve beta dalgalarının en güçlü olduğu tam tepe frekansını izlediler. Ayrıca her bölge için Lempel-Ziv karmaşıklığını ve Higuchi fraktal boyutunu hesapladılar ve makine öğrenmesi algoritmalarını, hangi beyin özelliğinin LSD durumunu placebo durumundan en iyi biçimde ayırdığını görmek için eğittiler.

Araştırmacılar ritmik dalgaları arka plan gürültüsünden ayırdıkça ve kayan frekansları hesaba kattıkça, LSD’nin alfa ve beta dalgalarının gücünde gerçek bir düşürme yarattığını gördü. Alfa dalga zayıflaması temporal loblarda en belirgin şekilde görülürken, beta dalga zayıflaması beyzin yüzeyi boyunca yaygın biçimde ortaya çıktı. Bununla birlikte, kayan frekansları görmezden gelmek dalga zayıflamasını olduğundan çok daha yaygın gösterdi ve bu da standart yöntemlerin ilacın etkisinin görünür uzamsal kapsamını abartabileceğini doğruladı.

“Bu çalışma belirsizliği gideriyor,” dedi Subramani. “Salınımların zayıflamasının, senkronizasyonın tipik göstergesi olan bu düşme’nin, tepe kaymalarının olası bir karıştırıcı etkisi hesaba katıldıktan sonra bile gerçek olduğunu gösteriyor.”

Sinyallerin ayrıştırılması aynı zamanda arka kinjik kortekste neler olduğunu da netleştirdi; bu bölge öz-yansıtma ve hayal kurma için önemli bir merkezdir. Tüm sinyalleri bir araya getiren standart analizlerde bu merkez LSD altında beyin dalga gücünde büyük düşüşler gösteriyordu. Arka plan gürültüsü kaldırıldığında ise bu ritmik farklar kayboldu ve LSD’nin bu bölgede büyük ölçüde arka plan elektrik aktivitesini, senkronize dalgalarını değil değiştirdiği anlaşıldı.

Dalgaları zayıflatmanın yanı sıra LSD, beyinin geniş bölgelerinde onları sistematik biçimde hızlandırdı. Ortalama olarak alfa dalga tepeleri yaklaşık 2 Hz kadar yükselirken, beta dalga tepeleri yaklaşık 5 Hz kadar yukarı kaydı. Yalnızca bu frekans kaymalarına dayandırılan makine öğrenmesi modelleri, rastlantısal başarı oranının yüzde 50 olduğu bir durumda, bir taramanın LSD mi yoksa placebo oturumu mu olduğunu yüzde 82’nin üzerinde doğrulukla belirleyebildi.

Arka plan elektrik aktivitesi de beyinin her yerinde düzleşti, yani hızlı aktiviteye göre yavaş arka plan aktivitesi azaldı. Aynı anda hem Lempel-Ziv karmaşıklığı hem de fraktal boyut önemli ölçüde yükseldi, özellikle görsel bilginin işlendiği beyinin arka kısmında. Bu karmaşıklık ve fraktal ölçülerini kullanan makine öğrenmesi çözücüleri, yüzde 50’lik rastlantısal ortalamaya karşı LSD durumunu placebodan yüzde 76’ın above doğrulukla ayırdı.

“Düz metinle LSD, beyinin temel ritmlerini hızlandırır ve zayıflatır, aktivitesini de daha karmaşık hale getirir,” dedi Subramani.

Bu sonuçlar, PsyPost tarafından 2024’te kapsanan araştırmayla uyumludur; bu çalışma, tam psikedolik dozlar yerine MEG yerine EEG kullanarak mikro dozlar altında beyin aktivitesini incelemiş ve LSD’nin nöral sinyal karmaşıklığını artırdığını benzer biçimde bulmuştur. Yavaş ritmlerden daha genel bir kayma aynı zamanda Mart 2026’da PsyPost tarafından kapsanan bir araştırmayla da uyumludur; bu çalışma LSD yerine kaynak çözümlü MEG yerine psilocibin sonrası kafa derisi EEG aktivitesini incelemiş ve ilacın yavaş theta ve alfa dalgalarını zayıflatırken hızlı beta ve gamma aktivitesini güçlendirdiğini bulmuştur. Ancak bu çalışma farklı frekans bantlarının gücünü ölçmüş, bireysel ritmlerin hızını değil ve yeni makalenin yazarları, alfa ve beta tepelerinin belirgin biçimde hızlanmasının psilocibin ile tutarlı biçimde gözlemlenmediğini belirtmektedir.

Lavabuan bu elektriksel değişimlerin günlük zihinsel işlevlerle nasıl ilişkilendiğini anlamak için araştırmacılar, beyin haritalarını 14.000’i aşan önceki beyin görüntüleme çalışmalarından oluşan devasa bir veritabanıyla karşılaştırdı. LSD’nin etkilerinin farklı beyin sistemlerinde belirgin işlevsel hiyerarşiler izlediğini buldular. Alfa ve beta dalgalarının gücünün azalması, arka planın düzleşmesi ve karmaşıklığın artması; görme, işitme, dil, duygu ve zihinsel canlandırma ile ilişkili ağlarda en güçlü şekilde görülürken, fiziksel hareketi kontrol eden motor korteks büyük ölçüde etkilenmedi.

Beyin dalgalarının zayıflaması ve hızlanması her zaman örtüşmedi. İşitme ve dil ağları gibi alfa dalgası gücünde en büyük düşüşü gösteren işlevsel sistemler, yalnızca önemsiz bir alfa hızlanması gösterirken; motor ve dikkat ağları alfa güçlerinin nispeten daha fazlasını korudu ancak alfa hızında en büyük artışları gösterdi. Beta alanında desen tersine döndü; en büyük hızlanmalar, beta gücünün en çok düştüğü yerlerde gerçekleşti. İki etki beyin genelinde istatistiksel olarak bağlantılı olmadığından, yazarlar dalga zayıflaması ile dalga hızlanmasının eşzamanlı olarak gerçekleşen ayrı süreçleri yansıtabileceğini öne sürüyor.

Araştırmacılar müziğin etkisini incelediklerinde, beyinin tamamı üzerinde çoklu karşılaştırmalar için sıkı istatistiksel düzeltmelerden sağ çıkaran herhangi bir sonuç bulamadılar. Ancak düzeltilmemiş eğilimler, ekibin başlangıçta beklediğinin tersi yöne işaret ediyordu. Müzik, LSD’nin beyin üzerindeki etkileri güçlendirmek yerine, dinlenilen müziğin onları hafifçe sakinleştirdiği; sessizce LSD deneyimlemeye kıyasla daha az arka plan düzleşmesi ve daha düşük sinyal karmaşıklığı ile sonuçlandı.

Yazarlar, müziğin dışsal bir dikkat çankası olarak davranabileceğini öne sürdü. Aynı veri setinin 2024 yılında yapılan; psikedelik kaynaklı sinyal karmaşıklığının gözler kapalıyken en yüksek olduğunu ve dikkat dışarıya döndüğünde düştüğünü bulan analizine dayanarak, sessizce dinlenmenin zihnin kısıtlamasız içsel durumlara özgürce dolaşmasına olanak tanıdığını, oysa dışsal, yapılandırılmış bir sese odaklanmanın da beyin elektriksel aktivitesini nazikçe temellendirdiği ve stabilize ettiği öneriliyor.

“Müzik oldukça güçlü duygusal etkiye sahip ve müzik ile psikedelikler birçok kültürdeki ritüellerde birlikte kullanılmıştır,” dedi Subramani. “Müziğin LSD’nin beyne etkisini nasıl modüle ettiğini resmen test etmek istedik. Müziğin ilacın etkisini güçlendirdiği hipotezinde bulunduk. Biraz şaşırtıcı bir şekilde ve istatistiksel açıdan sağlam olmasa da, tersi bir eğilim bulduk: müzik, ilacın etkisini azaltmış gibi görünüyor; bu da uyarının, katılımcıların psikedelik durumu tam olarak yaşamalarını engelleyen bir çankası olarak davrandığını işaret edebilir.”

“Makalede belirtildiği gibi, bu yalnızca hipotez üreten bir buluştur,” diye ekledi. “Daha fazla katılımcı ve daha iyi kontrollerle hedeflenmiş deney tasarımları gerektiriyor.” “Müzik sonucu keşif niteliğindedir ve aşyorum yapılmamalıdır” uyarısında bulundu.

Bu sonuçları yorumlarken aklda tutulacak birkaç nokta var. Çalışma, yalnızca 17 katılımcıdan oluşan nispeten küçük bir örneğe dayanıyordu; bu da ilac ile müzik gibi dışsal faktörler arasındaki nüanslı etkileşimleri tespit etmek için gereken istatistiksel gücü sınırlıyor. Ayrıca, MEG taramaları LSD enjeksiyonundan yaklaşık dört saat sonra, ilacın öznel etkileri zirveye ulaştıktan yaklaşık iki buçuk saat sonra kaydedildi. Bu zamanlamadaki bu boşluk, araştırmacıların beyin ölçümleri ile katılımcıların anket puanları arasında güçlü bağlantılar az bulmalarını açıklayabilir.

Müziği tek bir yedi dakikalık ortalamaya bakmak, dinamik bir şarkıyı sanki statik bir olaymış gibi muamele eder. Daha büyük gruplarla yapılacak geleceki çalışmalar, beyin dalgalarının değişen müzikal anlara zamanında nasıl tepki verdiğini izleyebilir ve en hızlı beyin sinyallerinin kaynağı olarak kas aktivitesini elemeye yardımcı olmak için kas sensörlerini kullanabilir. Bu sinyal-ayırma yöntemleri kullanılarak LSD’nin diğer psikedeliklerle doğrudan karşılaştırılması, alfa ve beta ritimlerinin hızlanmasının LSD’nin farmakolojisine özgü bir imza olup olmadığını belirlemeye de yardımcı olacaktır.

Ekip, bu daha hızlı beyin dalga frekanslarının, zaman içinde beyin bölgelerinin çiftlerinin aktiviteyi ne kadar yakın şekilde koordine ettiğini izleyen işlevsel bağlantılılık gibi diğer yaygın beyin iletişim ölçümlerini nasıl etkileyebileceğini görmek için analiz yaklaşımlarını zaten genişletiyor.

“Bu çalışma, LSD’nin salınım tepelerini kaydırdığını ve bu kaymaların ötesinde gerçek bir salınım zayıflaması olduğunu gösteriyor. Güç, kaymalar nedeniyle yanıltıcı olabilecek bir ölçümdür. Başka bir ölçüm, beyin bölgeleri çiftleri arasındaki işlevsel bağlantıdır. Bu konuda aktif olarak çalışıyoruz ve ön baskı yakında yayımlanacak!”

“LSD reconfigures cortical dynamics through faster brain rhythms and increased fractal dimension” başlıklı çalışma, Venkatesh Subramani, Timothy Nest, Annalisa Pascarella, Jérémy Brunel, Yorguin José Mantilla Ramos, Yann Harel, Suresh Muthukumaraswamy, Robin Carhart-Harris, Giulia Lioi, Nicolas Farrugia ve Karim Jerbi tarafından kaleme alındı.