Cette étude examine le rôle de la sérotonine et de la psilocybine dans la modulation de la signalisation corticale par le claustrum, une structure sous-corticale impliquée dans les états de réseau cortical de sommeil et d’éveil.
En utilisant des techniques électrophysiologiques avancées chez la souris, les chercheurs démontrent que la sérotonine active les récepteurs 5-HT1B sur les afférences du cortex cingulaire antérieur – un moteur principal de l’activité du claustrum – pour supprimer la signalisation vers les neurones du claustrum projetant vers le cortex d’association pariétal.
L’injection de psilocybine reproduit cet effet en activant également les récepteurs 5-HT1B présynaptiques du cortex cingulaire antérieur pour supprimer la signalisation corticale par le claustrum. Ces effets persistent jusqu’à 24 heures après l’administration.
Explorer le rôle possible de la sérotonine et du psychédélique classique psilocybine dans la modulation de la signalisation corticale par le claustrum, particulièrement en étudiant les mécanismes réceptoriels impliqués.
- Enregistrements électrophysiologiques en patch-clamp sur tranches de cerveau de souris C57BL/6
- Optogénétique pour stimuler spécifiquement les terminaisons du cortex cingulaire antérieur dans le claustrum
- Marquage rétrograde pour identifier les neurones du claustrum projetant vers le cortex d’association pariétal
- Administration de sérotonine (10 μM) et agonistes/antagonistes sélectifs des récepteurs 5-HT1B
- Injection systémique de psilocybine (1 mg/kg) avec enregistrements comportementaux et électrophysiologiques
- Analyse des événements synaptiques spontanés et asynchrones
- La sérotonine induit une dépression synaptique présynaptique de 34% des synapses cortex cingulaire antérieur-claustrum
- Cette dépression est médiée spécifiquement par les récepteurs 5-HT1B (bloquée par l’antagoniste SB-216641)
- L’agoniste 5-HT1B CP-93129 reproduit les effets de la sérotonine sur la transmission synaptique
- La psilocybine systémique supprime significativement la signalisation du cortex cingulaire antérieur vers les neurones du claustrum projetant au cortex pariétal
- Les effets de la psilocybine sont bloqués par l’antagoniste 5-HT1B/D GR-127935
- La suppression induite par la psilocybine persiste 24 heures après l’injection
- Aucun effet sur l’excitabilité intrinsèque des neurones du claustrum
Cette étude révèle un mécanisme synaptique fondamental par lequel la sérotonine régule le claustrum de manière endogène et suggère que le claustrum est directement ciblé par la psilocybine.
Le claustrum pourrait servir de mécanisme de contrôle du gain pour l’entrée corticale, directement modulé par la psilocybine pour altérer les états de réseau cortical en aval. Ces découvertes contribuent à la compréhension des mécanismes neurobiologiques sous-jacents aux effets thérapeutiques potentiels des psychédéliques et identifient le système 5-HT1B comme une cible thérapeutique émergente.
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