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L’application de l’apprentissage automatique à une base de données de témoignages permet de découvrir les ancrages mécaniques dans le cerveau humain des modifications de la conscience subjective induite par les drogues

La recherche clinique et neuroscientifique sur les substances psychédéliques, en forte expansion, ouvre la voie à de nouveaux traitements pour les troubles mentaux comme la dépression et la schizophrénie. On manque néanmoins de connaissances sur la façon dont ces substances médicamenteuses modifient les états de conscience.

Dans le cadre de la plus grande étude au monde sur les substances psychédéliques et le cerveau, une équipe de chercheurs du Neuro (Institut neurologique de Montréal – Hôpital) et du Département de génie biomédical de l’Université Â鶹AV, du Broad Institute du MIT et de Harvard, de la SUNY Downstate Health Sciences University et du Mila – l’Institut québécois d’intelligence artificielle a démontré comment les modifications des états de conscience subjective induites par les drogues s’ancrent anatomiquement dans les systèmes spécifiques de récepteurs de neurotransmetteurs.

Les chercheurs ont recueilli 6 850 témoignages de personnes ayant pris une panoplie de 27 substances psychédéliques différentes. Selon une approche unique en son genre, ils ont conçu une stratégie d’apprentissage automatique pour extraire, à partir de ces témoignages, les mots qui revenaient fréquemment en les associant aux récepteurs de neurotransmetteurs qui les avaient probablement induits. L’équipe interdisciplinaire a ensuite associé ces expériences subjectives aux régions cérébrales où ces combinaisons de récepteurs des neurotransmetteurs se retrouvent le plus souvent. Il s’est avéré qu’il s’agissait des couches les plus profonde et certaines des plus profondes des couches de traitement de l’information dans le cerveau.

À l’aide de milliers de sondes de transcription génique, l’équipe a confectionné une carte en 3D des récepteurs cérébraux et des expériences subjectives qui leur sont associées, dans l’ensemble du cerveau. Les variations considérables de l’expérience psychédélique d’une personne à l’autre sont bien connues. Toutefois, grâce à l’important ensemble de données issues des témoignages, l’équipe a réussi à caractériser des états cohérents d’expériences conscientes en fonction des récepteurs et des régions du cerveau chez les individus. Ces données étayent la théorie selon laquelle la conception de nouveaux composés de substances hallucinogènes permettrait de créer de manière fiable les états mentaux souhaités.

À titre d’illustration, l’un des effets prometteurs de certaines de ces substances psychédéliques lors d’une intervention psychiatrique est la dissolution de l’ego – l’impression de se détacher de soi-même. L’étude a révélé que cet état était surtout associé au récepteur de la sérotonine 5-HT2A. Cependant, d’autres récepteurs sérotoninergiques (5-HT_2C, 5-HT_1A, 5-HT_2B), les récepteurs adrénergiques Alpha-2^A et Bêta-², ainsi que le récepteur D2 ont également été associés au sentiment de dissolution du moi. Un médicament ciblant ces récepteurs pourrait parvenir à créer cette sensation de manière fiable chez les patients qui, d’après les cliniciens, seraient susceptibles d’en bénéficier.

Selon le professeur Danilo Bzdok, auteur principal de l’étude : « Les drogues hallucinogènes peuvent fort bien déclencher la prochaine grande révolution dans les soins cliniques des principaux troubles mentaux. Notre étude constitue une première, la démonstration du principe, selon lequel la construction des systèmes d’apprentissage automatique à l’avenir qui serviront à prédire avec précision les associations de récepteurs des neurotransmetteurs à stimuler pour induire un état d’expérience consciente chez une personne donnée. »

, publiée dans la revue Science Advances sur le 16 mars 2022, a reçu l’aide financière de la Fondation Brain Canada, par l’entremise du Fonds canadien de recherche sur le cerveau, ainsi que la subvention R01AG068563A du NIH des États-Unis et des Instituts de recherche en santé du Canada. Le D^r Danilo Bzdok a également obtenu le soutien de l’initiative Cerveau en santé, vie en santé, du Fonds d’excellence en recherche du Canada, et celui du programme des chaires d’intelligence artificielle de l’ICRA (Institut canadien de recherches avancées), ainsi que celui de Google.

Le Neuro

Le Neuro – l’Institut-Hôpital neurologique de Montréal – est une destination bilingue de premier plan dans le monde pour la recherche sur le cerveau et les soins avancés aux patients. Depuis sa fondation en 1934 par le D^r Wilder Penfield, neurochirurgien de renom, le Neuro est devenu le plus important centre clinique et de recherche spécialisé en neurosciences au Canada, et l’un des plus grands au monde. L’intégration transparente de la recherche, des soins aux patients et de la formation des plus grands esprits du monde confère au Neuro une position unique pour avoir une incidence significative sur la compréhension et le traitement des troubles du système nerveux. En 2016, le Neuro est devenu le premier institut au monde à adopter pleinement la philosophie de la science ouverte, en créant le Tanenbaum Open Science Institute. L’Institut neurologique de Montréal est un institut de recherche et d’enseignement de l’Université Â鶹AV. L’Hôpital neurologique de Montréal assure la Mission en neurosciences du Centre universitaire de santé Â鶹AV. Pour de plus amples renseignements, veuillez consulter le site