致幻剂可通过重构脑连接模式深刻改变意识状态,诱发的急性体验能够带来持续性的心理改变。致幻剂作用下的脑动态通常被描述为去同步化或熵增式紊乱。然而,受试者常报告的自我消解、边界消融体验背后对应的脑组织特征,以及情境如何调控该脑组织模式,目前仍尚不明确。
近日,莫纳什大学Adeel Razi团队在Nature期刊发表了题为“Psychedelics align brain activity with context”的论文。本研究纳入目前规模最大的单中心致幻剂神经影像队列,共62名成年人,分别采集服用裸盖菇素前后,静息态及冥想、音乐、观影等自然刺激下的功能磁共振与脑电图数据。半数受试者认为这次体验是人生中极具意义的经历。研究利用机器学习把大脑动态活动降维为轨迹,发现裸盖菇素并非造成大脑无序混乱,而是重塑出具有情境特异性的结构化脑活动模式,该特征会被传统时间平均分析所掩盖。裸盖菇素促使区分内外信息加工的脑网络发生功能整合,形成连贯的脑动态轨迹,对应主观上“自我与环境相融”的嵌入感。该情境匹配效应越强,受试者自我边界消融的感受越明显,后续心态改变也越显着。该研究揭示了致幻体验看似紊乱的脑活动背后存在潜在有序结构,建立起神经活动、主观感受与长期心态变化之间的联系。
研究使用全局功能连接指标,量化裸盖菇素诱导的全脑功能连接整合改变。闭眼时,裸盖菇素降低感觉脑区(尤其枕叶)的全局功能连接,同时提升联合脑区的网络整合;而睁眼观影任务中,感觉与联合脑区全局功能连接同步升高,全脑同步增强。裸盖菇素会依据不同情境重新排布脑信号变异性:睁眼观影部分脑区信号波动增大,闭眼状态下早期视觉脑区波动减弱,该变化伴随香农熵上升。给药后,睁眼、闭眼条件下的全局功能连接分布趋于接近,视觉网络变化最为显着。无论何种任务,裸盖菇素均使脑网络模块化程度降低,且该改变和后续长期症状改善存在关联,网络内部连接减弱是网络重构的主要原因。
作者使用行为神经对比嵌入算法,对逐帧脑血氧时间序列构建低维嵌入,并借助支持向量机分类,评估嵌入能否区分静息、冥想、音乐、观影四种实验状态,再结合神秘体验问卷,分析分类效果和受试者主观感受的关系。结果显示,裸盖菇素作用下大脑活动呈现结构化的时间动态。主观体验越强,同一任务下脑嵌入的聚类就越紧凑,不同任务之间也更容易区分,该聚类特征还受主观效应的起效时间调控。有一名受试者药物起效晚,扫描时主观感受微弱,其嵌入结果和基线几乎无差别,证明这种神经重构和扫描时段内主观体验的发生、强度协同改变。
本研究受试者均无致幻剂使用史,统一采用19毫克标准剂量裸盖菇素干预。术后一日回访证实,受试者的急性意识体验深刻且极具意义,半数人员将其列为人生重大体验,多数人反馈体验强度极高。半结构化访谈显示,受试者普遍出现自我边界消融、与环境相融的核心主观感受。11D?ASC与MEQ30量表结果表明,受试者整体体验强度较高,但存在明显个体差异;其中合一感、极乐感等正向边界消融体验评分更高,焦虑等负性体验发生率低、程度轻微。长期随访结果显示,受试者干预一个月后的死亡接纳、生命意义感、自然联结感较干预前显着提升,且个体改变程度不均。量表关联分析证实,急性体验中的正向联想、认知顿悟是驱动心态转变的核心因素,与长期心理改善相关性最强,而感官幻觉、负性体验对心理重塑的影响微弱。同时,本研究正向体验结果与高剂量研究结论相近,说明安全支持性的实验环境可有效优化裸盖菇素主观体验。综上,正向自我边界消融体验是受试者长期心理转变的关键诱因,也为阐释迷幻剂主观体验的临床价值提供了实证依据。
本研究采用64通道湿电极脑电图,结合功率谱与信号复杂度分析,验证了裸盖菇素可诱导情境依赖性脑动态变化,证实其引发的局部脑活动去同步化受感官情境调控。裸盖菇素的脑调控效应具有明显情境特异性:闭眼静息时,脑电功率谱拓宽,θ、α频段功率显着下降,β频段小幅降低,额叶γ频段功率轻微上升;观影状态下该类效应显着减弱,功率升高仅局限于初级视觉脑区。观影任务的脑电参数衰减,契合外源性注意下脑网络扰动减弱的规律。冥想与音乐刺激下,受试者给药前后脑电功率谱基本一致,仅静息态存在细微差异。研究核心发现:裸盖菇素可将睁眼与闭眼α功率差值降低48%,实现大脑内、外源性神经加工的融合。莱佩尔?齐夫复杂度分析证实,内在心理感知的闭眼状态脑信号复杂度更高。该药物可抑制视觉脑区α波段活动、弱化感官过滤能力,抹平睁眼与闭眼的脑活动差异,多模态成像可稳定观测该现象,排除了警觉度下降的干扰因素。5-羟色胺能致幻剂二甲基色胺可引发一致的α功率降低、信号多样性升高特征,表明该脑电特征是此类药物的保守生物标志物。本研究多模态结果相互印证,排除血管效应干扰,明确情境依赖性是裸盖菇素调控脑动态的固有属性,可在多类研究手段中稳定复现。
结论与讨论,(未来)启发与展望
本研究揭示了裸盖菇素可改变脑电频谱与信号复杂度,削弱睁眼?闭眼的脑信号差异,为理解致幻物质调控大脑意识状态提供电生理层面的实验依据。但本研究仍存在局限,例如样本量有限,缺少不同剂量梯度的对比,尚未厘清脑电改变与主观意识体验的直接因果关联。后续可扩大样本、设置多剂量分组,结合行为量表与多模态脑成像,进一步解析裸盖菇素影响大脑状态转换的神经机制,为精神疾病干预提供参考。
原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-026-10910-z