Les composés psychédéliques peuvent générer des états de conscience modifiés et de profondes distorsions perceptuelles, incluant des hallucinations visuelles. Cependant, la manière dont ces drogues affectent le traitement visuel reste mal comprise, notamment parce que les études antérieures ont été réalisées sur des animaux à tête fixe, les empêchant d’adopter des comportements visuels naturels.
Pour déterminer l’impact des psychédéliques sur la vision active, cette étude a enregistré l’activité neuronale dans le cortex visuel primaire (V1) de souris se déplaçant librement, avant et après l’administration du psychédélique sérotoninergique DOI. Les résultats montrent que le DOI augmente la fréquence des comportements d’exploration visuelle active, mais entraîne une réduction nette de l’activité neuronale évoquée par ces comportements dans le V1. L’effet du DOI était très variable selon les neurones et dépendait fortement du type de stimulus visuel, suggérant un impact particulier sur le traitement de l’information imprévisible.
L’objectif de cette étude était de déterminer l’impact du psychédélique DOI sur la vision active, en enregistrant pour la première fois l’activité neuronale dans le cortex visuel primaire (V1) de souris pendant qu’elles se déplacent et explorent librement leur environnement, un contexte beaucoup plus naturaliste que les études précédentes.
- Modèle animal : L’étude a été menée sur des souris en mouvement libre dans une arène.
- Intervention : Les souris ont reçu une injection sous-cutanée du psychédélique DOI (10 mg/kg) ou d’une solution saline servant de contrôle.
- Enregistrements neuronaux et comportementaux : L’activité neuronale dans le cortex visuel primaire (V1) a été enregistrée à l’aide d’une sonde en silicium à 128 canaux. Simultanément, un système de caméras monté sur la tête des souris a permis de suivre les mouvements des yeux et de la tête pour analyser les comportements de “vision active”, comme les changements de regard (“gaze shifts”).
- Paradigme expérimental : Les enregistrements ont été réalisés avant et après l’injection, à la fois pendant que les souris se déplaçaient librement et pendant qu’elles étaient à tête fixe, face à des stimuli visuels générés par ordinateur (damiers, bruits épars).
- Comportement : Le DOI a augmenté la fréquence des comportements d’exploration visuelle (les changements de regard), sans toutefois en altérer la mécanique.
- Activité neuronale : Malgré une exploration visuelle accrue, l’effet global du DOI sur le cortex visuel a été une suppression de l’activité neuronale déclenchée par ces mouvements. La majorité des neurones étaient inhibés, bien qu’une petite population ait montré une activité accrue.
- Spécificité neuronale : Les effets étaient hétérogènes : l’augmentation de l’activité se concentrait principalement dans les neurones de la couche corticale 5, tandis que la suppression était plus généralisée.
- Traitement temporel : Le DOI a retardé les réponses neuronales aux stimuli visuels mais n’a pas perturbé la séquence de traitement “du général au détail” (“coarse-to-fine”) qui suit un changement de regard.
- Dépendance au stimulus : L’effet suppresseur du DOI était significativement plus fort pour les stimuli imprévisibles (bruit épars) que pour les stimuli prévisibles (damier), suggérant une perturbation ciblée du traitement des informations inattendues.
Cette étude fournit un aperçu des mécanismes neuronaux par lesquels les psychédéliques, comme le DOI, perturbent le traitement sensoriel, ce qui pourrait être à l’origine des distorsions visuelles et des hallucinations. Le résultat principal est que l’effet net du DOI sur le cortex visuel est une suppression de l’activité, ce qui contraste avec certaines théories qui postulent une augmentation générale de l’activité sensorielle.
La découverte que le DOI supprime plus fortement les réponses aux stimuli visuels inattendus pourrait expliquer comment ces substances altèrent la capacité du cerveau à faire des prédictions sur le monde sensoriel. En créant un déséquilibre entre les neurones (certains étant activés et d’autres inhibés), les psychédéliques pourraient empêcher le système visuel de construire une scène cohérente, contribuant ainsi aux hallucinations.
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