Indagine sull'impatto dell'LSD e della musica sull'omogeneità regionale: uno studio fMRI

Psychedelic substances have sparked interest across several scientific disciplines, ranging from psychiatry to cognitive neuroscience, and among the general public as well. It has also been observed that the combined use of psychedelics and music in therapy has a synergistic effect on the brain, enhancing the modulation of subjective experiences and potentially leading to more effective therapeutic outcomes. Although functional magnetic resonance imaging studies in the literature provided important information into the long-range functional connectivity patterns in the human brain under psychedelics and/or music, the investigation of local connectivity has received less attention. In this fMRI study, we conducted an analysis of local connectivity using the Regional Homogeneity (ReHo) measure for the first time in a group of healthy individuals who were administered either LSD or a placebo on two separate occasions while listening to music during part of the scan. Within-group ReHo differences were calculated between the values measured during LSD and placebo in both resting-state and music listening conditions. Additionally, the actual role of music was investigated by comparing resting-state to music listening under both LSD and placebo conditions. Finally, we examined the differences between LSD and placebo after listening to music. From our analyses, it emerged that ReHo decreases after LSD intake, especially in areas belonging to default mode network, visual network, and sensory motor network. The same pattern of reduction has been observed when subjects listened to music; however, in regions such as the insula, thalamus, and amygdala the difference in ReHo between LSD and placebo is attenuated. After music listening, many regions maintained their desynchronization under LSD. In contrast, other areas like the insula and amygdala, showed a reduced difference in ReHo between LSD and placebo conditions reflecting the situation during music listening, suggesting that the effect of music may persist beyond the listening period. The findings indicate that the typical increase in functional connectivity (FC) within specific brain regions during psychedelic states is associated with a reduction in synchronization, as evidenced by a decrease in regional homogeneity (ReHo). Additionally, the impact of music remains ambiguous, and further investigations are required to replicate our results.

Le sostanze psichedeliche hanno suscitato interesse in diverse discipline scientifiche, dalla psichiatria alle neuroscienze cognitive, così come tra il pubblico generale. È stato anche osservato che l'uso combinato di sostanze psichedeliche e musica in terapia ha un effetto sinergico sul cervello, potenziando la modulazione delle esperienze soggettive e portando potenzialmente a risultati terapeutici più efficaci. Sebbene gli studi di risonanza magnetica funzionale (fMRI) nella letteratura abbiano fornito importanti informazioni sulla connettività funzionale a lungo raggio nel cervello umano sotto l'effetto di sostanze psichedeliche e/o musica, l'indagine della connettività locale ha ricevuto meno attenzione. In questo studio di fMRI, abbiamo analizzato la connettività locale utilizzando per la prima volta una misura denominata Regional Homogeneity (ReHo) su un campione di individui sani a cui venivano somministrati LSD o placebo in due occasioni separate. Inoltre, durante la registrazione delle immagini i soggetti ascoltavano musica per parte della scansione. Sono state calcolate le differenze di ReHo all'interno del campione tra i valori misurati durante l'assunzione di LSD e durante l’assunzione di placebo sia in condizioni di riposo che durante l’ascolto della musica. Successivamente, il ruolo effettivo della musica è stato indagato confrontando lo stato di riposo con l'ascolto della musica in entrambe le condizioni di LSD e di placebo. Infine, abbiamo esaminato le differenze tra LSD e placebo dopo l'ascolto della musica. Dalle nostre analisi, è emersa una riduzione di ReHo dopo l'assunzione di LSD, soprattutto in aree appartenenti a default mode network, visual network e sensory motor network. Lo stesso pattern di diminuzione di ReHo durante l’assunzione di LSD è stato osservato quando i soggetti ascoltavano musica; tuttavia, in alcune regioni come l'insula, il talamo e l'amigdala, la differenza di ReHo tra LSD e placebo risultava attenuata. Dopo l'ascolto della musica, la maggior parte delle regioni individuate hanno mantenuto la loro desincronizzazione sotto l’effetto di LSD. Altre aree come l'insula e l'amigdala hanno mostrato una riduzione della differenza di ReHo che riflette la situazione durante l'ascolto della musica. Questo suggerisce che l'effetto della musica potrebbe persistere oltre il periodo di ascolto. I risultati indicano che l’aumento della connettività funzionale (FC) individuato in specifiche regioni cerebrali durante gli stati psichedelici è associato ad una riduzione della sincronizzazione di queste aree, come evidenziato da una diminuzione dell’omogeneità regionale (ReHo). Inoltre, l'impatto della musica rimane poco chiaro e ulteriori indagini sono richieste per replicare i nostri risultati.