L’impact des psychédéliques sur les oscillations cérébrales

Des chercheurs de l’université de Lund ont mis au point une nouvelle technique de mesure pour comprendre ce qui se passe au niveau des neurones dans le cerveau des rats lorsqu’on leur administre des psychédéliques

En utilisant cette nouvelle technique de mesure, les chercheurs ont découvert une synchronisation « inattendue et simultanée » entre les neurones de plusieurs régions du cerveau.

Les chercheurs ont découvert une synchronisation « inattendue et simultanée » entre les neurones de plusieurs régions du cerveau

Il y a quelques années, Pär Halje, chercheur en neurophysiologie à l’université de Lund, et leur équipe de recherche étudiaient des rats atteints de la maladie de Parkinson qui avaient des problèmes de mouvements involontaires.

Ils ont découvert une « tonalité » – une oscillation ou une onde dans les champs électriques – de 80 hertz dans le cerveau des rats atteints de la maladie de Parkinson, constatant que l’onde était étroitement liée aux mouvements involontaires

L’équipe a maintenant utilisé ces informations pour mesurer ce qui se passe dans les neurones lorsque les rats reçoivent des drogues psychédéliques.

Halje a déclaré : « Un chercheur polonais avait observé des ondes similaires après avoir administré à des rats de la kétamine, un anesthésique. La kétamine a été administrée à faible dose pour que les rats soient conscients, et la dose équivalente chez l’homme provoque des expériences psychédéliques.

Halje a déclaré : « Un chercheur polonais a observé des ondes similaires après avoir administré à des rats un anesthésique, la kétamine

« Les ondes qu’ils ont observées se trouvaient dans des régions du cerveau plus cognitives que chez les rats atteints de la maladie de Parkinson, et la fréquence était plus élevée, mais cela nous a tout de même amenés à nous demander s’il existait des liens entre les deux phénomènes. Peut-être que des ondes cérébrales excessives dans les régions motrices du cerveau provoquent des symptômes moteurs, tandis que des ondes excessives dans les régions cognitives provoquent des symptômes cognitifs
Les chercheurs écrivent : il est probable que cette hypersynchronie ait des effets majeurs sur l’intégration de l’information dans les systèmes neuronaux et nous proposons qu’elle soit un facteur clé des changements dans la perception et la cognition pendant l’utilisation de drogues psychédéliques. Potentiellement, des mécanismes similaires pourraient induire des hallucinations et des délires dans les troubles psychotiques et constitueraient des cibles prometteuses pour de nouveaux traitements antipsychotiques

L’étude a été publiée dans Communication Biology.

Mesurer l’impact de différentes drogues sur les oscillations cérébrales

La technique nouvellement développée mesure simultanément les signaux électriques de 128 zones du cerveau chez des rats éveillés.

La technique nouvellement développée mesure simultanément les signaux électriques de 128 zones du cerveau chez des rats éveillés

Les ondes électriques sont causées par l’activité cumulative de milliers de neurones, mais les chercheurs ont également réussi à isoler les signaux provenant de neurones individuels

« Pour plusieurs de ces zones, c’est la première fois que l’on parvient à montrer comment des neurones individuels sont affectés par le LSD chez des animaux éveillés. Lorsque nous avons administré aux rats les substances psychédéliques LSD et kétamine, les ondes ont été clairement enregistrées », a déclaré Halje

La kétamine et le LSD affectent des récepteurs différents dans le cerveau, mais ils pénètrent dans le système nerveux par des voies totalement différentes

Les chercheurs ont constaté que les deux drogues produisaient les mêmes schémas d’ondes même si les signaux provenant des cellules individuelles différaient.

Lorsque les rats ont reçu du LSD, leurs neurones ont été inhibés, ce qui a réduit les signaux dans toutes les parties du cerveau

La kétamine semble avoir un effet similaire sur les grands neurones connus sous le nom de cellules pyramidales, inhibant à nouveau leur expression, tandis que les interneurones – des neurones plus petits qui ne sont rassemblés que localement dans les tissus – augmentent la signalisation.

Halje interprète ces résultats comme signifiant que le phénomène des vagues est lié à l’expérience psychédélique : l’activité dans les neurones individuels provoquée par la kétamine et le LSD semble très différente et ne peut donc pas être directement liée à l’expérience psychédélique.

Halje interprète cela comme signifiant que le phénomène de vague est lié à l’expérience psychédélique

« Au lieu de cela, il semble que ce soit ce phénomène ondulatoire distinctif – la façon dont les neurones se comportent collectivement – qui soit le plus fortement lié à l’expérience psychédélique »

Modèle de recherche pour les psychoses

Modèle de recherche pour les psychoses

Halje suggère que l’activité de l’ensemble est plus importante et plus excitante que ce qui se passe dans les cellules individuelles

« Les oscillations se comportent de manière étrange. On pourrait penser qu’une onde forte commence quelque part, puis se propage à d’autres parties du cerveau », explique Halje. « Mais au lieu de cela, nous constatons que l’activité des neurones se synchronise d’une manière particulière – les ondes dans le cerveau montent et descendent essentiellement en même temps dans toutes les parties du cerveau où nous sommes en mesure de prendre des mesures

« Cela suggère qu’il existe d’autres moyens de communication des ondes que les synapses chimiques, qui sont relativement lentes. »

« Cela suggère que les ondes sont communiquées par d’autres moyens que les synapses chimiques, qui sont relativement lentes

Cependant, Halje souligne qu’il est difficile de savoir si les ondes provoquent des hallucinations ou si elles n’en sont qu’une indication, ce qui ouvre la voie à la possibilité d’utiliser ces ondes comme modèle de recherche pour les psychoses, pour lesquelles il n’existe pas de bons modèles à l’heure actuelle
Halje commente : « Compte tenu de la radicalité des manifestations d’une psychose, il devrait y avoir un modèle commun que nous pourrions mesurer. Jusqu’à présent, nous ne l’avions pas, mais nous voyons maintenant un modèle d’oscillation très spécifique chez les rats que nous pouvons mesurer. »

Les ondes peuvent-elles en dire plus sur la conscience ?

Halje affirme que le modèle pourrait également contribuer à la recherche des mécanismes à l’origine de la conscience et que les mesures pourraient permettre d’étudier la manière dont la conscience est façonnée

« À la lumière du développement de l’IA, il devient de plus en plus important de clarifier ce que nous entendons par intelligence et ce que nous entendons par conscience », a déclaré Halje

« La conscience de soi peut-elle apparaître spontanément ou doit-elle être intégrée ? Nous ne le savons pas aujourd’hui, car nous ne connaissons pas les ingrédients nécessaires à la conscience dans notre cerveau.

« La conscience de soi peut-elle apparaître spontanément ou doit-elle être intégrée ?

« C’est là que c’est passionnant, le modèle synchronisé que nous voyons, et si cela peut nous aider à trouver les fondements neuronaux de la conscience »