Malgré un intérêt scientifique renouvelé pour le diéthylamide de l’acide lysergique (LSD), ses effets neuronaux locaux demeurent peu explorés. Cette étude en imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) a examiné et comparé les changements induits par le LSD sur l’activité locale (amplitude des fluctuations de basse fréquence : ALFF) et la connectivité locale (homogénéité régionale : ReHo), en évaluant leur relation avec la densité régionale des récepteurs. Les données d’imagerie de 15 adultes en bonne santé provenant d’un jeu de données public ont été analysées.
Pour chaque participant, deux sessions d’état de repos ont été effectuées, l’une sous placebo et l’autre après l’administration intraveineuse de 75 µg de LSD. Des tests t appariés au niveau des voxels ont comparé l’ALFF et la ReHo entre les conditions LSD et placebo. L’analyse de l’enrichissement neurochimique a mis en relation les changements de l’ALFF et de la ReHo induits par le LSD avec les cartes de densité corticale des récepteurs et transporteurs de neurotransmetteurs liés au LSD.
L’étude a révélé que l’ALFF et la ReHo diminuaient dans les cortex somatosensoriels et visuels sous LSD par rapport au placebo. Des diminutions spécifiques ont été observées pour l’ALFF dans les régions associatives appartenant aux réseaux du mode par défaut et fronto-pariétal, et pour la ReHo dans les régions sous-corticales. La fiabilité test-retest s’est avérée élevée pour l’ALFF et modérée pour la ReHo. L’analyse de l’enrichissement neurochimique a montré que les altérations de l’ALFF et de la ReHo induites par le LSD étaient corrélées de manière fiable et négative avec la densité des récepteurs D2 et 5-HT1A. Ces résultats préliminaires suggèrent que le LSD pourrait engager des processus neurochimiques complexes et dynamiques au-delà de sa cible connue, le récepteur 5-HT2A, justifiant une investigation plus approfondie.
L’objectif principal de cette étude était de comparer les changements induits par le LSD sur l’activité locale, mesurée par l’amplitude des fluctuations de basse fréquence (ALFF), et sur la connectivité locale, mesurée par l’homogénéité régionale (ReHo). Les mesures ont été effectuées lors de deux sessions d’enregistrement à l’état de repos afin d’explorer la stabilité des changements observés. L’objectif secondaire était d’appliquer une analyse d’enrichissement neurochimique pour déterminer si ces mesures étaient influencées par le LSD en relation avec la densité de récepteurs spécifiques.
- Participants : L’étude a analysé les données d’imagerie d’un échantillon final de 15 adultes en bonne santé (4 femmes ; âge moyen de 30,5 ± 8,0 ans) provenant du jeu de données public OpenNeuro Dataset ds003059.
- Protocole expérimental : Il s’agissait d’une étude en simple aveugle et contrebalancée. Les participants ont assisté à deux sessions d’IRMf distinctes, espacées d’au moins 14 jours, recevant soit un placebo, soit une dose de 75 µg de LSD par voie intraveineuse.
- Acquisition des données : Pour chaque session, deux enregistrements IRMf à l’état de repos de 7 minutes et 20 secondes ont été réalisés les yeux fermés (nommés rest1 et rest2).
- Analyse des données : Les mesures d’ALFF et de ReHo ont été calculées pour les quatre conditions (placebo-rest1, placebo-rest2, LSD-rest1, LSD-rest2). Des tests t appariés au niveau des voxels ont été utilisés pour comparer les conditions LSD versus placebo. Une correction pour les comparaisons multiples basée sur les clusters a été appliquée.
- Analyses complémentaires : La fiabilité test-retest entre les sessions rest1 et rest2 a été évaluée. Une analyse d’enrichissement neurochimique a été menée pour corréler spatialement les changements d’ALFF et de ReHo avec des cartes de densité de récepteurs de neurotransmetteurs.
- Une diminution généralisée et statistiquement significative des valeurs d’ALFF a été observée sous LSD par rapport au placebo dans les deux sessions de repos. Les régions affectées incluaient les cortex sensoriels (visuel, somatosensoriel) et associatifs, notamment des zones des réseaux du mode par défaut et fronto-pariétal.
- De même, la ReHo a montré une diminution significative sous LSD dans de multiples régions, incluant les cortex sensoriels, le cortex frontal inférieur, ainsi que des régions sous-corticales comme le thalamus, l’amygdale, l’hippocampe et le cervelet.
- La fiabilité test-retest des changements induits par le LSD était élevée pour l’ALFF (rho = 0.80) et modérée pour la ReHo (rho = 0.46).
- Les changements d’ALFF et de ReHo étaient modérément corrélés entre eux. L’ALFF était plus sensible aux changements dans les régions cérébrales dorsales, tandis que la ReHo mettait en évidence des altérations dans les régions ventrales et sous-corticales.
- L’analyse d’enrichissement neurochimique a révélé que les réductions d’ALFF et de ReHo induites par le LSD étaient systématiquement et négativement corrélées avec la densité corticale des récepteurs D2 et 5-HT1A.
Les réductions de l’ALFF et de la ReHo induites par le LSD indiquent une transition vers un fonctionnement cérébral localement désynchronisé. Cette observation est cohérente avec les découvertes antérieures montrant une augmentation de l’entropie cérébrale et une connectivité à longue distance accrue sous l’effet de substances psychédéliques, soutenant ainsi l’hypothèse du cerveau entropique.
Cette reconfiguration de l’organisation fonctionnelle du cerveau semble favoriser une plus grande intégration des régions visuelles et somatosensorielles au détriment de leur ségrégation. Les analyses neurochimiques suggèrent en outre que les altérations induites par le LSD sont corrélées de manière fiable et négative avec la densité de plusieurs systèmes de neurotransmetteurs, en particulier les récepteurs 5-HT1A et D2. Ces résultats préliminaires indiquent que le LSD pourrait engager des processus neurochimiques complexes et dynamiques qui vont au-delà de sa cible principale connue, le récepteur 5-HT2A, ce qui justifie des recherches plus approfondies.
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