Les substances psychédéliques reconfigurent de manière significative la perception consciente, mais les implications de ces altérations pour les comportements complexes guidés par la vision restent mal comprises. Cette étude examine comment la psilocybine module le traitement de la saillance visuelle lors de la perception de scènes naturelles.
Dans un protocole naturaliste où les conditions expérimentales étaient inconnues des participants et des chercheurs (auto-aveuglement), vingt-trois participants ont accompli des tâches de suivi oculaire sous des doses faibles et élevées de psilocybine. Les sujets ont visionné des scènes naturelles pendant que leurs schémas de regard étaient enregistrés et analysés en relation avec des cartes de saillance computationnelles normatives. Les résultats révèlent une augmentation des fixations sur les régions saillantes de l’image et une distance inter-fixations réduite sous la condition de dose élevée, suggérant une sensibilité accrue à la saillance visuelle et un comportement de regard plus localisé.
L’entropie de Shannon des fixations sur les régions à haute saillance indique un balayage visuel plus exploratoire et moins prévisible des images. Des enregistrements complémentaires d’électroencéphalographie (EEG) à l’état de repos montrent des réductions spectrales de puissance à large bande et une complexité de Lempel-Ziv accrue, la puissance delta étant négativement corrélée avec les métriques de saillance. Ces découvertes indiquent que la psilocybine induit un changement dans la dynamique attentionnelle, altérant le comportement du regard et le traitement de la saillance lors de la perception de scènes naturelles.
L’étude vise à évaluer les effets de la psilocybine sur le traitement de la saillance visuelle lors de la perception de scènes naturelles. Elle examine quatre hypothèses principales concernant l’impact de la psilocybine sur la perception et l’attention visuelles :
- L’étude postule des changements dans la saillance associée aux fixations oculaires sous psilocybine, par rapport à un modèle normatif de saillance spatiale.
- Elle émet l’hypothèse d’une augmentation de l’entropie dans les schémas d’exploration visuelle à travers les régions de haute saillance, quantifiée par l’entropie de Shannon.
- Elle anticipe une réduction à large bande de la puissance spectrale EEG, qui serait corrélée avec les mesures comportementales.
- Enfin, sur la base de découvertes antérieures, l’étude prédit des altérations spécifiques dans les stratégies générales d’exploration visuelle, notamment une exploration plus localisée de la scène visuelle.
- Participants : L’étude a recruté 23 participants (4 femmes, âge moyen 31 ± 4 ans) ayant une expérience préalable avec les substances psychédéliques sérotoninergiques.
- Conception de l’étude : Un protocole randomisé en auto-aveugle a été utilisé, se déroulant dans un cadre naturaliste choisi par les participants. Chaque participant a complété deux sessions, une avec une faible dose et une avec une dose élevée de champignons à psilocybine, espacées d’un mois.
- Dosage : La condition à dose élevée consistait en 3 g de champignons à psilocybine séchés et homogénéisés, et la condition à faible dose (contrôle actif) en 0,5 g.
- Tâches et stimuli : Les participants ont effectué une tâche de suivi oculaire (eye-tracking) consistant à observer librement 100 scènes naturelles issues de la base de données OSIE. Chaque image était présentée pendant 3 secondes.
- Mesures : Les données ont été collectées via :
- Un dispositif de suivi oculaire (Gazepoint GP3 HD) pour enregistrer les séquences de fixations.
- Des questionnaires d’auto-évaluation pour évaluer les traits psychologiques et les effets subjectifs.
- Des enregistrements d’électroencéphalographie (EEG) à l’état de repos avant et après l’administration pour obtenir des corrélats neuronaux.
- Analyse des données : L’analyse a porté sur des métriques de fixation (nombre, distance, temps), la saillance visuelle (en utilisant le modèle computationnel DeepGaze II), l’entropie de Shannon des fixations dans les régions à haute saillance, ainsi que la puissance spectrale et la complexité (Lempel-Ziv) des signaux EEG.
- Comportement du regard : Sous la dose élevée de psilocybine, les participants montrent une distance moyenne entre les fixations (métrique ‘ds’) significativement plus faible, indiquant une exploration visuelle plus localisée. Le nombre total de fixations et le temps entre elles ne diffèrent pas significativement entre les conditions.
- Saillance visuelle : L’attention est davantage dirigée vers les régions visuellement saillantes des images sous la dose élevée de psilocybine. La saillance moyenne associée aux fixations est significativement plus élevée par rapport à la condition de faible dose.
- Entropie de l’exploration : L’entropie de Shannon, calculée sur les distributions de fixations à travers les groupes de haute saillance, est significativement plus élevée sous la condition de dose élevée. Cela suggère un balayage visuel plus uniforme et moins prévisible au sein des zones les plus saillantes.
- Données EEG : L’analyse EEG révèle une réduction significative et à large bande de la puissance spectrale sous la dose élevée, particulièrement dans les bandes de fréquences de 3.5-11.5 Hz (delta, thêta, alpha bas) et 13.0-20.0 Hz (alpha haut, bêta). La complexité du signal (Lempel-Ziv) est augmentée sur l’ensemble du scalp.
- Corrélations neuro-comportementales : Une corrélation négative significative est observée sous la condition de dose élevée entre la puissance de la bande delta et la saillance moyenne des fixations. Cela suggère une association entre les caractéristiques spectrales à l’état de repos et le comportement d’exploration visuelle.
Cette étude démontre que la psilocybine induit des altérations significatives du comportement du regard lors de l’observation de scènes naturelles. Les résultats indiquent un comportement caractérisé par des distances plus courtes entre les fixations et une attention accrue portée aux régions visuellement saillantes. Ces effets s’accompagnent d’une entropie plus élevée de la séquence des fixations dans les régions à haute saillance.
Ces découvertes suggèrent que la psilocybine modifie la manière dont les participants interagissent avec les régions visuelles pertinentes. Une interprétation possible est que l’augmentation de la focalisation sur les régions saillantes reflète une réduction du contrôle prédictif descendant (top-down), conduisant à une plus forte influence des entrées sensorielles ascendantes (bottom-up). Cette perspective est cohérente avec les modèles théoriques qui proposent que les substances psychédéliques relâchent les a priori de haut niveau, augmentant ainsi l’impact des entrées sensorielles.
Les analyses EEG corroborent l’intensité des effets subjectifs rapportés, avec des réductions de puissance spectrale à large bande, un marqueur neuronal robuste des effets psychédéliques. L’association négative observée entre la puissance delta de l’EEG à l’état de repos et la saillance moyenne sous forte dose de psilocybine suggère un lien entre les caractéristiques spectrales de base et le traitement de la saillance visuelle. Ensemble, ces résultats ouvrent la voie à de futurs travaux visant à élucider les mécanismes des changements induits par les psychédéliques dans le traitement de la saillance visuelle, en combinant des tâches perceptives avec des enregistrements neuronaux simultanés.
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