A farmakológiai indukciók mellett a fizikai, fiziológiai eljárások és manőverek széles választéka képes megváltozott tudatállapotot létrehozni, sőt akár rövid- vagy hosszú távú eszméletvesztéshez is vezethetnek. Ezek a káros hatások olyan körülmények és szituációk mellett jönnek létre, amelyeket extrém környezeti feltételek és éhezés során lehet megfigyelni. Ellentétben ezekkel a valószínűleg életveszélyes környezeti és viselkedéses körülményekkel, léteznek egyéb fiziológiai feltételek, amelyek MTÁ-t eredményezhetnek, mint például szexuális aktivitás és orgazmus, francia kifejezéssel élve, la petite mort [kis halál (a szerk.)], és erőltetett légzési manőverek.
Extrém környezeti feltételek
A szélsőséges környezetben történő viselkedésváltozásokról készült anekdotikus feljegyzések auditoros és vizuális hallucinációkról, testérzékeléssel kapcsolatos hallucinációkról, vagy transzállapotokról számoltak be. Annak ellenére, hogy óriási közérdeklődésnek örvendtek ezek a beszámolók (Messner, 2001), kevés szisztematikus kutatás érhető el az ilyen környezeti hatások tudatállapotokra gyakorolt befolyásáról.
A szélsőséges környezeti feltételek pszichológiai hatásának kutatása magában foglalja az életveszélyes helyzetek széles tartományát. A megvizsgált körülmények közé tartoznak a tengerszint feletti magasságnak kitett Himalája expedíció hegymászói, hiperbár vízalatti körülményeknek kitett búvárok, alacsony hőmérsékleti feltételeknek kitett sarkvidéki és antarktiszi kutatócsoportok, szélsőséges hőségnek kitett sivatagon átkelő vagy bicikliző sportolók és az űrrepülés során tapasztalt mikrogravitáció.
A kevés empirikus tanulmány egyikében (Brugger, Regard, Landis, & Oelz, 1999) a MTÁ előfordulását és körülményeit vizsgálták retrospektív strukturális interjúk segítségével, 8 világklasszis hegymászónál, akik 8.500 m tengerszint feletti magasságon tartózkodtak oxigénpótlás nélkül. Ezen kívül az interjút követő egy hétben az alanyokat neuropszichológiai tesztek, valamint elektroenkefalográfiás és MRI technikák segítségével vizsgálták. Egy hegymászó kivételével a testséma torzulás volt a legjellemzőbb testérzékelés változás, melyet vizuális és auditoros hallucinációk követtek. Ezekről a hallucinációkról és illúziókról gyakrabban számoltak be 6000 m tengerszint feletti magasasság fölött. A hallucinációk és illúziók nem agyi változásokhoz kapcsolódtak, hanem a hegymászás során tapasztalt súlyos hipoxia, szociális depriváció és akut stressz következményének gondolták. Az extrém tengerszint feletti magasság kognitív, emocionális és viselkedéses működésre gyakorolt negatív hatásairól szóló tanulmányok többsége úgy gondolja, hogy a vizuális és auditoros hallucinációkat főként súlyos hipoxia és akut hegyibetegség kialakulása okozza azoknál, akik nem alkalmazkodtak megfelelően a tengerszint feletti magasságokhoz a hegymászást megelőzően, vagy akik túl hosszú ideig maradtak extrém magasságokban (Hackett & Roach, 2001).
Annak ellenére, hogy léteznek hasonló anekdotikus beszámolók professzionális és gyakorlott búvároknál megjelenő illúziókról, hallucinációkról, kognitív működési zavarokról és negatív érzelmi állapotokról (Chowdhury, 2000), nem találhatóak szisztematikus kutatások arról, hogy a hiperbár feltételek milyen előfordulásai, típusai és körülményei állnak kapcsolatban a MTÁ megjelenésével, vagy különböző kognitív és viselkedéses működési zavarokkal. Jóllehet, néhány kísérleti tanulmány, szimulált hiperbár körülmények között a figyelem, memória, látás, hallás és érzékelés romlásáról számolt be (Charles, Allimann, & Ragot, 2001; Massion, Fabre, Mouchnino, & Obadia, 1995), sok tanulmány mégsem talált ilyen eredményeket (Abraini és mtsai., 1997; Bast -Pettersen, 1999). Nagyobb valószínűséggel feltételezik, hogy a MTÁ vagy különböző kognitív és viselkedéses diszfunkciók megjelenését olyan rohamszerű tünetek képviselik, melyet a légzési keverékben (Abraini, 1995) lévő gázok saját kábító hatása okoz, a búvárok hosszú időtartamú mélyvízi merülései során (Tetzlaff és mtsai., 1999).
Szintén nem létezik szisztematikus kutatás a hosszantartó hőség hatásáról sivatagon átkelő és bicikliző extrém sportolóknál.
Az sarkvidéki és antarktiszi környezetben való áttelelést gyakran használják arra, hogy megvizsgálják, hogyan hat a szélsőséges környezet a pszichológiai és fiziológiai adaptációra, teljesítményre és jólétre. Habár vannak beszámolók az ilyen feltételek között megjelenő hallucinációkról, szenzoros illúziókról, és hipnotikus állapotokról, a szisztematikus kutatás itt is hiányzik. Néhány kognitív és viselkedéses diszfunkcióval (Bhargava, Mukerji, & Sach deva, 2000; Brennen, Martinussen, Hansen, & Hjemdal, 1999) és érzelmi zavarral (Haggarty, Cernovsky, Kermeen, & Merskey, 2000) kapcsolatos tanulmányból arra következtethetünk, hogy a legtöbb MTÁ különböző betegségek megjelenésével áll kapcsolatban (pl. ragyogás / „shining”, kabinláz, fertőző betegségek, agysérülések) vagy a csoporttagok között megjelenő interperszonális konfliktusok hatására létrejövő akut stresszel (Kahn & Leon, 1994; Palinkas, 1992; Wood, Lugg, Hysong, & Harm, 1999). Ezenfelül lehetséges, hogy ezek az állapotok az életet fenntartó technikai berendezések hirtelen meghibásodásának következményei, melyet extrém stresszhelyzetként érzékelnek (Palinkas, Gunderson, Johnson, & Holland, 2000).
A mikrogravitáció kognitív működésre és motoros viselkedésre gyakorolt negatív hatásával kapcsolatos néhány bizonyíték ellenére (Brubakk, 2000; Fowler, Comfort, & Bock, 2000; Friederici & Levelt, 1990; Manzey & Lorenz, 1999), nincsenek olyan szisztematikus tanulmányok, amelyek indokolnák, hogy a hallucinációk, szenzoros illúziók vagy a MTÁ egyéb altípusai az űrhajósok általános jelenségei lennének. Ismételten, azt feltételezik, hogy ezek a válaszok elsősorban betegségek és hirtelen rosszullétek rohamszerű következményei (Dudley Rowley, 1997).
Éhezés és diéta
Az éhezést és az extrém diétát számos (pato)fiziológiai módosulás kíséri, amelyek összefüggenek a kognitív, szociális, emocionális, figyelmi és viselkedéses változásokkal (Maddox & Long, 1999; Peterson & Mitchell, 1999). Az erősen diétázóknál az anorexiás betegekhez hasonlóan, a szélsőséges éhezés és diéta MTÁ-t indukálhat, ami megnyilvánulhat: az étellel kapcsolatos ingerek érzékelésének megváltozásában (figyelmi elfogultság), testkép torzulásban, illúziókban, vagy hallucinációkban.
Módosított Stroop tesztet alkalmazó tanulmányok nem találtak kimutatható kapcsolatot a rövidtávú diéták és figyelmi elfogultság között. Ebben a tesztben, a kísérleti alanyoknak különböző kategóriákhoz tartozó szavak színét kellett megnevezniük (étellel és testképpel kapcsolatos szavak vs. ezekhez a kategóriákhoz kapcsolódó neutrális szavak), de nem kellett figyelniük a szavak értelmét. Az extrém diétázóknál és anorexiás betegnél megnövekedett reakcióidőt találtak az étellel kapcsolatos szavaknál, a normál és koplaló (éhgyomor-éhes) alanyokkal ellentétben (Ben-Tovim & Walker, 1991; Huon & Brown, 1996). Továbbá az anorexiásoknál a többi csoporttal ellentétben, megnövekedett reakcióidőt mértek a testképpel kapcsolatos szavak esetében.
Az áttekintés szempontjából releváns adatok gyakran csak az anorexiás betegektől elérhetőek, ami az éhezés patológiás változatát testesíti meg. Az éhezés az anorexiás betegeknél kimutathatóan kapcsolatban áll a jobb agyfélteke csökkenő helyi vérátáramlásával, amely súlygyarapodás után normalizálódik (Delvenne et al 1996,1997). Ezen kívül, a kiváltott potenciál korai és késői komponenseinek csökkenését figyelték meg szomatoszenzoros stimuláció során (Lautenbacher, Pauls, Strian, Pirke, & Krieg, 1991). Erősen diétázóknál és anorexiás betegeknél az EEG háttér aktivitás csökkent spektrális összetevőit találták alfa-1 hullámok esetében, valamint haptikus explorációs feladatokban a jobb parietális kéreg csökkent théta EEG potenciáljait mérték, melyek súlynövekedés után sem változtak meg (Grunwald et al., 2001).
Összefoglalva, bizonyított a figyelmi elfogultság és az étel kapcsolata extrém diétázóknál, melyet megváltozott helyi cerebrális vérátáramlás és EEG potenciálok kísérnek. Az említett módosulások alapjainak tisztázásához azonban további kutatás szükséges.
Szexuális aktivitás és orgazmus
Az elmúlt 50 évben számos tanulmányban leírták az agy elektromos aktivitásának különböző változásait szexuális arousal és orgazmus közben. Mosovich és Tallaferro (1954) gyors alacsonyfeszültségű aktivitásról számoltak be a szexuális arousal korai fázisában, melyet lassú magasfeszültségű paroxizmális aktivitás követett orgazmus közben. Heath (1972) szubkortikális és kortikális EEG-t mért két betegnél implantált elektródák segítségével, és lassú hullámú, valamint tüske aktivitást talált gyors aktivitásokkal vegyítve, főként a szeptális régióban orgazmus közben. Ezek a hullámformák összeilletek az epilepsziára jellemező paroxizmális rohamokkal. H. D. Cohen, Rosen, and Goldstein (1976) kimutatták, hogy orgazmus során mindkét féltekén alfahullámok előzik meg a bal parietális lebeny feletti nagy amplitúdójú 4-5 Hz aktivitást, de ez a jelenség nem volt jellemző „színlelt orgazmus” során. Tucker és Dawson (1984) megerősítették az agyféltekék közötti aszimmetriát. Képek által indukált szexuális arousal során kevesebb alfa potenciált és magasabb koherenciát találtak a jobb agyfélteke centrális és poszterior régióiban a bal féltekével összehasonlítva. A. S. Cohen, Rosen, és Goldstein (1985) megismételték az eredményt erotikus filmek segítségével. Flor-Henry (1980) azt állította, hogy epilepsziás betegeknél a rohamok orgazmushoz vezetnek, és az orgazmikus választ a bal féleteke kisülései váltják ki. Az ismertetett jelentős EEG változásokkal ellentétben, Graber, Rohrbaugh, Newlin, Varner, and Ellingson (1985) csupán kismértékű alfa aktivitáscsökkenést talált maszturbáció és ejakuláció közben.
Tiihonen et al. (1994) megerősítették a jobb agyfélteke laterizált aktivitásával kapcsolatos eredményeket pozitron emissziós tomográfia segítségével. Megemelkedett helyi cerebrális vérátáramlást találtak a jobb prefrontális kéregben.
Az idegsebészet és a balesetek utáni léziók feltárták a frontális és temporális területek közreműködését a szexuális viselkedés gátlásával kapcsolatos kontrollban (Freeman, 1973; Terzian & Dalle Ore, 1955) és szeptális dúcok szerepét a szexuális arousal kontrollálásában (Gorman & Cummings, 1992). Redouté és munkatársai (2000) vizuális szexuális ingereket mutattak az alanyoknak PET szkennerben. A helyi cerebrális vérátáramlás szignifikáns bilaterális növekedését találták a claustrum és putamen agyi részekben, mely pozitívan korrelált az érzékelt szexuális arousallal. További aktivált terület volt a nukleusz accumbens, és az anterior cinguláris kéreg a rostralis résznél. A nukleusz accumbens a dopamin jutalmazó rendszer általános végállomásaként működik, ennek következtében aspecifikus szerepet játszik a szexuális válaszok szervezésében (lásd Roll, 1999). A nucleus accumbens aktivációjának nagysága erősen korrelált az erekcióval, a terület a stimulálása a majmoknál erekcióhoz vezet (Dua & MacLean, 1964). Hasonlóképpen, Rauch és munkatársai, (1999) az anterior cinguláris kéreg rostralis részének aktivációját találták szexuális és kompetitív arousal alatt. Ezzel szemben csökkent a temporális lebeny aktivitása a szexuális arousal növekedése során (Redouté et al., 2000).
Összefoglalva, a szubkortikális paroxizmális és jobb agyféltekei magas amplitúdójú lassú aktivitás részleges tudatvesztéssel jár orgazmus során. A szexuális arousal és az orgazmus is lateralizált jobb agyféltekei aktivációk okoznak. Az EEG efféle változásai az orgazmust a MTÁ-ok specifikus osztályába sorolják, mely nem hasonlítható más pszichofiziológiai folyamatokhoz.
Légzési manőverek
A MTÁ-t kiváltó módszerek között nagy érdeklődésnek örvend a légzési mintázatok megváltoztatása. A legtöbb légzésmanipuláció főként jóga és zen gyakorlatokon alapszik, és passzív tudatosságot és légzést foglal magába (Lichstein, 1988). Ez a módszer a tanulótól megköveteli, hogy figyelmét a légzésre összpontosítsa, és megengedi a lassú felületes légzés megjelenését. A meditációs technikákban a légzés manipulációja mantrák ismételgetésével, számolással, valamint a tekintet egy külső tárgyra vagy kulcsszóra való fixálásával társul. A mélylégzés részét képezi egy mély levegővétel, levegő visszatartása és lassú kilégzése. A lassú rekeszizomlégzés és lassult légzés, szintén olyan eljárások, melyeket önállóan vagy más meditációs technikákkal kombinálva alkalmaznak a test izomfeszültségének csökkentésére és a neurovegetatív szabályozórendszer egyensúlyozására. Ezen légzéstechnikák a mechanizmusai a pCO2 (vérben oldott széndioxid) növekedésén alapszanak, és hiperkapniához (széndioxid-többlethez) vezetnek. A levegő visszatartása (5-10 mp-ig) és felületes, lassú légzés által kiváltott hipoventiláció, olyan metódusok, melyek segítségével gyenge hiperkapniát lehet létrehozni, szívverés lassulásával, a perifériás véredények dilatációjával (tágulásával), gyomorszekréció stimulációjával, pangó agykérgi aktivitással, valamint az aluszékonyság általános érzetével együtt (Lichstein, 1988). Ez a jelenség az éberségből álmosságba való átmenetben, hipnagóg állapotokban és mélyalvás során is megjelenik (Naifeh, Kamiya, & Sweet, 1982).
Hasonló hiperkapniás hatást lehet előidézni CO2-vel dúsított légkeverék belégzésével. Meduna (1950) beszámolt arról, hogy a hiperkapnia tipikus halálközeli élményeket eredményezhet, mint például a testtől való elszakadás, ragyogó fény felé vonzás érzése. Mindkét jelenség az EEG alacsony frekvenciasávjainak potenciálnövekedéséhez kapcsolódik. Terekhin (1996) a kutatásában azonban nem tudta bizonyítani ezeket a megállapításokat. A szén-dioxiddal dúsított légkeverék nem vezetett lassú hullámú EEG-hez, és nem kísérte elhomályosulás érzése, deperszonalizáció, és derealizáció. Lehetséges, hogy ezek a különbségek visszavezethetőek a szén-dioxiddal dúsított légkeverék mennyiségi és időtartambeli eltéréseihez.
Olyan légzést manipuláló módszerekkel is próbáltak hiperkapniát létrehozni, mint a sámánizmus, rituális tánc, holotróp légzés (Grof, 1976) és a rebirthing (újjászületés). Ebben a kontextusban a légzés sarkalatos szerepet játszik. Az akaratlan hiperventilláció gyakran erős fizikai munka, hosszan tartó emocionális feszültség, és tartós mentális erőfeszítés kísérője. Valamint a pánikroham és annak klinikai tünetei is ekkor jelenik meg (pl. légszomj, szédülés, szívdobogás érzés, mellkasi fájdalom, zsibbadás vagy bizsergés, deperszonalizáció, kontrollvesztéstől való félelem; W. N. Gardner, 1996). Amikor egészséges kísérleti alanyok önkéntesen hiperventilláltak, 83%-uk tapasztalt kezdődő ájulást (Lempert, Bauer, & Schmidt, 1994). A 42 ájulásos epizód 90%-ban szívritmuszavar (arrhythmical mycloni) következett be. 60 %-uk vizuális (pl. színes foltok, élénk fények, szürke homályosság) és auditoros (pl. zúgó-búgó hangok, sikoltás) hallucinációkról számolt be. Az alanyok általában hanyatló külső tudatosságot, dezorientáltságot, súlytalanságot, elszakadást (detachment) és akaratlagos motoros kontrollvesztést is tapasztaltak leírásaik szerint.
A hiperventilláció alkalmával az erőltetett légzésnek gyors és kiterjedt hatásai vannak a test szén-dioxid fogyasztására és pH értékére, mely akut vagy krónikus légzési alkalózist (hipokapnia) eredményez. Az agykérgi vérkeringés fokozottan érzékeny a légzési alkalózisra, amely a hiperventilláció első 15-20 mp-én belül kialakul. Ennek következménye a hipokapnia (PaCO2/22 mmHg vagy kevesebb), amely hatással van a regionális és lokális agykérgi hemodinamikára, cirkulációra, és oxigénellátásra. Hiperventilláció okozta EEG változásokat (lassú hullámok frontális irányban, hiperszinkronizáció) találtak a hipoxia okozta változásokkal összefüggésben úgy, mint az artériás vasospasmus, ischémiás gócok és a véráramlás megváltozása a különböző agyi területek között (Paulson &Sharbrough, 1974). Mindkét esetben ájulás, mentális folyamatok hanyatlása, deperszonalizáció, és a MTÁ hasonló formái jelenhetnek meg.
A légzési manőverek összefüggései, pl. a hiperventilláció és módosult tudatállapotok közötti interakciók klinikai szempontból is megfontolandóak. A hiperventilláció egy jól körülírható EEG aktivációs folyamatot jelent, amellyel epileptiform rohamokat lehet kiváltani, ez pedig a tudatosság hanyatlását (vagy hiányát) eredményezheti. A kezeletlen betegek körülbelül 90%-ánál tipikus absence rohamokat tapasztaltak a hiperventilláció során (Panayiotopoulos, 2001).
A légzés indukálta hiper- és hipokapnián kívül, egy további finomabb légzési manőver is létezik, mely fontos alkotóeleme a jóga légző gyakorlatainak (Pránájáma) - unilaterális váltott orrlyukú légzés, mely során a levegőáramlás felváltva történik az orrlyukak között. Stancak, Ho¨nig, Wackermann, Lepicovska és Dostalek (1991) fiatal alanyokat tanulmányoztak bilaterális és 15 perc unilaterális váltott orrlyukú légzés során. G. D. Jacobs, Benson, és Friedman (1996) úgy találták vizsgálatuk során, hogy a kardiovaszkuláris változásokon kívül (pl. megnövekedett légzési szinusz aritmia), frontális irányokban csökken a béta-2 EEG aktivitás csúcspotenciálja unilaterális váltott orrlyukú légzés során, ez pedig relaxáció-specifikus hatást mutat. Ezen kívül homolaterális kapcsolatot találtak az orrlyukon át történő levegőáramlás és az EEG théta aktivitás között, amelyet az théta EEG hullámok szubkortikális generátorainak laterizált modulációjának tulajdonítottak unilaterális váltott orrlyukú légzés során.
A hiperventilláció és MTÁ-ban megfigyelt elektro-kortikális funkciók feltűnően hasonlóak, jóllehet, az eredetük nagy változatosságot mutat (részletesebben lásd Schwartz, 1995). Összességében, mindez azt sugallja, hogy MTÁ-szerű jelenség váltható ki a légzésmintázatok változtatásával, és a légzési-keringési-elektrokortikális interakciók közös alapmechanizmusain alapulnak (Grossman, Janssen, & Vaitl, 1986).
Következtetések
Az előző adatok azt sugallják, hogy a fizikai kimerülés, az anyagcsereváltozások, és a szexuális aktivitás közvetlenül vagy közvetetten jelentős befolyást gyakorolnak az agyműködésre. A szubjektív tapasztalások meglehetősen különbözhetnek, az agyi energiaellátásbeli hiányok és többletek tekintetében, melyeket extrém környezeti feltételek vagy viselkedéses gyakorlatok idéznek elő.
A hivatkozások listája az alábbi linken érhető el: https://1drv.ms/b/s!AtKLM-DCe33WgagjA7EiH-sj8BObUg
Az eredeti tanulmány címe: Vaitl, D., Birbaumer, N., Gruzelier, J., Jamieson, G. A., Kotchoubey, B., Kübler, A., ... & Sammer, G. (2005). Psychobiology of altered states of consciousness. Psychological bulletin, 131(1), 98.
[A tanulmány a Nemzeti Tehetség Program támogatásával készült, a „Nemzet Fiatal Tehetségeiért Ösztöndíj” című (NTP-NFTÖ-16-0488) tehetséggondozó program keretében.]
