Synthétisé pour la première fois en laboratoire en 1938 par le chimiste suisse Albert Hofmann, le diéthylamide de l’acide lysergique, mieux connu par son sigle «LSD», est l’un des psychédéliques les plus puissants et les mieux étudiés.
Consommé à très faible dose, il provoque des altérations profondes de la perception: hallucinations visuelles, distorsion de la notion du temps, sentiment de fusion avec son environnement. Après avoir fait l’objet de nombreuses recherches en psychiatrie dans les années 1950 et 1960, puis être resté longtemps associé à un usage récréatif ou spirituel, le LSD suscite depuis une dizaine d’années un intérêt scientifique renouvelé, porté par les travaux sur le potentiel thérapeutique des psychédéliques pour traiter la dépression, l’anxiété ou le trouble de stress post-traumatique.
Malgré cet engouement, on comprend encore mal comment cette molécule transforme l’activité électrique du cerveau. Et le fait-elle de la même manière que les autres psychédéliques? Mieux comprendre son action est essentiel pour élaborer ces traitements de façon responsable, mais aussi pour percer les mécanismes par lesquels le cerveau produit la conscience.
Une nouvelle étude publiée dans la revue Communications Biology apporte des éléments de réponse: le LSD ne se contente pas d’affaiblir les rythmes du cerveau, il les accélère et rend l’activité cérébrale plus fractale. Cette accélération pourrait même constituer une signature propre au LSD.
Les analyses ont été réalisées à l’Université de Montréal par le doctorant Venkatesh Subramani, sous la direction de Karim Jerbi, professeur au Département de psychologie et chercheur à Mila – l’Institut québécois d’intelligence artificielle –, ainsi que de Nicolas Farrugia et Giulia Lioi, d’IMT Atlantique, à Brest. L’étude est également le fruit d’une collaboration avec Suresh Muthukumaraswamy, de l’Université d’Auckland, et Robin Carhart-Harris, de l’Université de Californie à San Francisco.
Une «désynchronisation» à réinterpréter
L’activité collective des neurones produit des rythmes électriques appelés «ondes cérébrales». Les ondes alpha dominent au repos, quand les yeux sont fermés; les ondes bêta sont notamment associées à la concentration et à la prise de décision. Sous l’action de psychédéliques, ces ondes semblent moins intenses, ce qui est généralement interprété comme une «désynchronisation»: les neurones fonctionneraient moins à l’unisson. Mais les méthodes classiques ne distinguaient pas toujours un véritable affaiblissement des ondes d’un changement de leur fréquence, c’est-à-dire du nombre d’oscillations par seconde.
La grande nouveauté: le LSD accélère les rythmes du cerveau
Pour savoir si ces rythmes s’affaiblissent vraiment, changent de vitesse ou les deux, l’équipe de recherche a réanalysé, à l’aide de méthodes de pointe en traitement du signal combinées avec l’intelligence artificielle (IA), des données de magnétoencéphalographie (MEG) recueillies à l’Imperial College London par l’équipe de Robin Carhart-Harris. La MEG mesure, à la milliseconde près, les infimes champs magnétiques produits par l’activité des neurones. Les 17 volontaires en bonne santé qui ont participé à l’étude ont été rencontrés à deux reprises à deux semaines d’intervalle: à la première séance, ils ont reçu une injection intraveineuse de 75 microgrammes de LSD (à peu près le poids d’un grain de sel) et à la seconde un placébo (une solution saline).
L’équipe a découvert que les ondes alpha et bêta ne font pas que s’affaiblir sous l’action du LSD: elles accélèrent aussi leur fréquence, c’est-à-dire la vitesse à laquelle elles oscillent. L’oscillation des ondes est mesurée en hertz, soit le nombre de cycles par seconde. Ainsi, les ondes alpha augmentent d’environ deux hertz et les ondes bêta d’environ cinq hertz dans de larges régions du cortex.
«Une station de radio change sa fréquence d’émission de 99,5 à 100,5 FM: si votre poste reste au 99,5, le signal semble dégradé ou perdu, explique Karim Jerbi. De même, ignorer l’accélération des rythmes cérébraux peut fausser l'interprétation des effets du LSD.»
Contrairement à certains anesthésiques qui ralentissent le rythme alpha, le LSD l’accélère, signe d’un cortex plus excitable.
