Cette étude propose une approche innovante de classification des psychédéliques et des drogues psychoactives en analysant l’expression du gène immédiat précoce c-Fos dans le cerveau entier. En utilisant la microscopie à fluorescence en nappe de lumière et l’apprentissage automatique, les chercheurs ont testé plusieurs substances, dont la psilocybine, la kétamine, le 5-MeO-DMT et la MDMA, chez des souris mâles et femelles. L’analyse a révélé que les drogues pouvaient être identifiées avec 67 % de précision, bien au-dessus du niveau de hasard (12,5 %). La psilocybine a été distinguée du 5-MeO-DMT, de la kétamine et de la MDMA avec une précision supérieure à 95 %. L’étude met en lumière un nouvel outil potentiel pour la classification et le criblage préclinique des substances psychoactives.
Développer un outil de classification des psychédéliques et drogues apparentées en mesurant l’expression neuronale de c-Fos à l’échelle cellulaire et en utilisant des algorithmes d’apprentissage automatique.
- Étude préclinique sur des souris (mâles et femelles) administrées avec huit substances :
- Psilocybine, kétamine, 5-MeO-DMT, 6-fluoro-DET, MDMA, fluoxétine aiguë, fluoxétine chronique et solution saline (contrôle).
- Microscopie à fluorescence en nappe de lumière pour visualiser l’expression du gène c-Fos dans le cerveau entier.
- Apprentissage automatique (régression logistique avec sélection de caractéristiques) pour classer les substances selon leur effet sur l’expression de c-Fos.
- Analyse des régions cérébrales impliquées dans la classification des substances à l’aide de la méthode d’explication additive de Shapley (SHAP).
- 67 % de précision pour identifier la substance administrée, nettement au-dessus du hasard (12,5 %).
- Distinction nette entre la psilocybine et d’autres substances avec une précision > 95 %.
- Les substances ont induit des schémas distincts d’expression de c-Fos dans le cerveau, particulièrement dans le thalamus, le cortex sensoriel et les structures associées à la régulation émotionnelle.
- La MDMA, la kétamine et la psilocybine partagent certaines similarités neurobiologiques mais restent différenciables par des biomarqueurs spécifiques.
- Méthode prometteuse pour le criblage préclinique des psychédéliques, facilitant le développement de nouveaux analogues thérapeutiques.
- Possibilité de prédire les effets pharmacologiques des nouvelles substances sur la base de leurs empreintes c-Fos cérébrales.
- Amélioration de la compréhension des effets partagés et distincts des psychédéliques et des drogues apparentées, ouvrant la voie à une meilleure caractérisation des mécanismes d’action en psychiatrie.
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