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Le modèle de calcul neuf montre comment le psilocybin affecte l'activité cérébrale

L'intérêt pour la recherche sur les effets du psilocybin, un médicament psychédélique, a augmenté sensiblement ces dernières années en raison de ses effets thérapeutiques de promesse dans des troubles neuropsychiatriques tels que la dépression, l'inquiétude et la dépendance.

On le reçoit largement que la capacité puissante du cerveau d'adapter son comportement est flexible en grande partie due au système de neurotransmetteur. Le Psilocybin est la substance responsable de l'effet psychoactif provoqué par presque 200 substances des champignons.

Cette substance a une affinité particulière pour des récepteurs à la sérotonine trouvés principalement dans le cerveau, mais également dans d'autres parties du fuselage telles que l'estomac.

Lors de la consommation, le psilocybin change sélecteur le fonctionnement des récepteurs à la sérotonine, de ce fait produisant d'une condition modifiée de conscience caractérisée par la dissolution de l'ego, des changements de la qualité et l'attribution de pensées, perception visuelle et sensorielle nuie, et conscience plus grande des souvenirs réprimés.

Une équipe de recherche internationale a développé un modèle biophysique de calcul du cerveau entier qui intègre des caractéristiques réelles au sujet de sa connectivité structurelle anatomique, la dynamique fonctionnelle des neurones et un plan qui montre la concentration des récepteurs à la sérotonine dans régions du cerveau variées.

Cette recherche internationale, publiée le 13 avril dans les démarches de tourillon de l'académie nationale des sciences, a été aboutie par Gustavo Deco, le professeur de recherches d'ICREA et le directeur du centre pour le cerveau et de la cognition au service des technologies informatiques d'informations et communication (DTIC) à UPF, avec la participation de Josephine Cruzat, un membre de l'équipe, Morten L. Kringelbach, un neurologiste à l'université d'Oxford (R-U), et d'autres scientifiques à partir des centres de recherches en à l'Allemagne, au Danemark, aux USA, au Portugal et au R-U.

Ce travail a prouvé que le modèle dynamique neuf du cerveau entier est capable de relever un des défis majeurs en neurologie : pour expliquer la souplesse paradoxale de la fonction cérébrale en dépit de avoir une structure anatomique fixe

Étude des mécanismes du psilocybin de l'action chez l'homme

Ces théorique et étude expérimentale ont modélisé l'interaction entre les systèmes neuronaux et de neurotransmetteur dans tout le cerveau pour expliquer comment le psilocybin affecte l'activité cérébrale.

Pour étudier les mécanismes du médicament de l'action, Morten Kringelbach, Josephine Cruzat et Gustavo Deco ont analysé des caractéristiques d'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (fMRI) dans 16 sujets sains.

Dans l'expérience, les participants étaient les petites doses données de psilocybin en intraveineuse ou de solution saline (effet de placebo) tandis que dans le balayeur, pour mesurer leur fonction cérébrale. La partie expérimentale de l'étude a été effectuée à l'université impériale Londres sous le sens de Robin Carthart-Harris, co-auteur de l'étude.

Les caractéristiques fonctionnelles acquises dans les conditions du placebo et du psilocybin ont été alors combinées avec des caractéristiques de l'imagerie par résonance magnétique de diffusion (dMRI) captant la structure cérébrale en décrivant les liens anatomiques entre les différentes régions du cerveau ; et avec des caractéristiques sur la densité des récepteurs à la sérotonine prévus par la tomographie d'émission de positons (PET).

L'intégration des systèmes neuronaux et de neurotransmetteur au niveau d'entier-cerveau est importante pour expliquer entièrement les effets du psilocybin sur l'activité cérébrale

Comme expliqué par Deco et Cruzat, co-auteurs du travail et experts en matière de neurologie de calcul :

Les simulations de calcul ont exécuté dans cette étude ont indiqué que l'intégration des systèmes neuronaux et de neurotransmetteur au niveau d'entier-cerveau est importante pour expliquer entièrement les effets du psilocybin sur l'activité cérébrale, particulièrement par la stimulation des récepteurs à la sérotonine 5 - HT2A, impliquée dans la modulation psychoactive. »

De façon générale, la souplesse remarquable du fonctionnement d'esprit humain dépend crucialement de la participation dynamique bidirectionnelle des systèmes neuronaux et de neurotransmission.

Selon les auteurs, cette approche neuve fournit une meilleure et plus profonde compréhension des effets du psilocybin sur le cerveau et peut mener au développement des demandes de règlement neuves pour les maladies neuropsychiatriques telles que la dépression, l'inquiétude et la dépendance.

Source:
Journal reference:

Kringelbach. M. L., et al. (2020) Dynamic coupling of whole-brain neuronal and neurotransmitter systems. Proceedings of the National Academy of Sciences. doi.org/10.1073/pnas.1921475117.