Cette étude examine l’impact des agonistes psychédéliques 5-HT2A sur les oscillations neuronales à 5 Hz dans le cortex visuel et rétrosplénial chez la souris éveillée.
L’imagerie optique de tension à l’échelle du cortex révèle que les épisodes d’oscillations à 5 Hz se produisent spontanément et en réponse à une stimulation visuelle, co-occurrant entre le cortex visuel primaire (V1) et le cortex rétrosplénial (RSC).
L’injection d’agonistes 5-HT2A (DOI ou TCB2) provoque une augmentation significative des oscillations spontanées à 5 Hz et renforce la puissance, la probabilité d’occurrence et la persistance temporelle des oscillations évoquées visuellement.
Déterminer comment les psychédéliques sérotoninergiques modifient la perception et les états de conscience en étudiant leur effet sur les oscillations corticales à 5 Hz, particulièrement leur impact sur l’activité cérébrale globale et les interactions entre régions corticales.
- Imagerie optique de tension FRET sur des souris éveillées avec fenêtre transcraniale couvrant tout le cortex dorsal
- Enregistrement simultané de l’activité de tension membranaire des neurones pyramidaux de couches II/III ou II/III/V exprimant des indicateurs de tension génétiquement encodés
- Stimulation visuelle binoculaire par grilles mobiles (orientation 90°, contraste 100%, durée 200-500 ms)
- Administration sous-cutanée d’agonistes 5-HT2A (DOI ou TCB2, 10 mg/kg) en milieu d’expérimentation
- Analyse par ondelettes pour détecter les oscillations à 5 Hz (seuil : 4 écarts-types au-dessus de la ligne de base, durée minimale 200 ms)
- Analyse de corrélation croisée pour mesurer les délais temporels entre V1 et RSC
- 7 expériences sur 5 souris (4 mâles, 1 femelle, âgées de 4-5 mois)
- Correction hémodynamique par mesures de réflectance simultanées
- Les oscillations à 5 Hz se produisent spontanément dans V1 avec un taux médian de 0,025 épisodes/s
- Les agonistes 5-HT2A augmentent significativement le taux d’oscillations spontanées (p < 0,001) à 0,05 épisodes/s sans modifier leur puissance ni leur durée
- Augmentation significative de la puissance (p = 0,041) et de la durée (p = 0,014) des oscillations évoquées visuellement dans V1
- Co-occurrence systématique des oscillations entre V1 et RSC avec un délai constant de ~18 ms (V1 précédant RSC)
- Corrélation significative de la puissance oscillatoire entre V1 et RSC uniquement après injection d’agoniste (p = 6,28e-04)
- Les oscillations évoquées durent significativement plus longtemps que les spontanées après traitement (médiane : 1070 ms vs 480 ms, p = 1,26e-09)
- Vitesse de propagation calculée entre 0,083-0,12 m/s, cohérente avec les vitesses d’ondes propagées corticales
- Les oscillations dans RSC se produisent rarement seules, principalement en co-occurrence avec V1
Cette modulation des oscillations à 5 Hz dans les cortex visuel et rétrosplénial indique un renforcement du contrôle descendant de la perception, soutenant un mécanisme sous-jacent du remplissage perceptuel et des hallucinations visuelles.
Les résultats suggèrent que les psychédéliques augmentent l’activité dirigée de l’intérieur et/ou diminuent l’activité dirigée de l’extérieur, résultant en des perceptions visuelles sous contrôle descendant renforcé où elles sont excessivement guidées par des associations stockées en interne ou générées de manière aiguë.
L’interaction médiée par les oscillations à 5 Hz entre V1 et RSC pourrait jouer un rôle dans l’interprétation des stimuli, la prédiction, la perception et la récupération mnésique.
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