研究关注什么
LSD是一种强效迷幻剂,会暂时改变感知、情绪和自我感。它主要作用于脑细胞上的血清素2A受体,也会结合多巴胺受体。过去研究常发现,LSD等经典迷幻剂会让α波和β波减弱,这种现象被称为“皮层去同步化”。但新研究指出,问题可能更复杂:LSD不只让脑波变弱,还可能让脑波变快,并改变神经信号的整体复杂度。
这项研究发表于《Communications Biology》。研究者来自加拿大蒙特利尔大学认知与计算神经科学实验室,第一作者为Venkatesh Subramani,资深作者为Karim Jerbi。团队希望区分三件事:脑波强度是否真的下降、脑波速度是否发生偏移,以及背景电活动是否被误当成节律变化。
为什么要重新分析脑波
研究使用脑磁图(MEG)记录大脑快速电活动。参与者戴上装有敏感磁探测器的头盔,神经元同步放电时产生的微弱磁场会被毫秒级记录。脑电活动大致包括两类:一类是有节律的脑波,好比合唱团按拍子唱歌;另一类是背景噪声。放松清醒时常见的α波约为8—13赫兹,β波约为15—30赫兹,后者与警觉和主动思考有关。
传统分析常在固定频率窗口内测量脑波强度。如果脑波速度发生偏移,就可能把“变快”误判为“变弱”,或把背景噪声变化误认为节律变化。LSD恰好可能让α波和β波加快,因此需要更精细地分离信号。
实验怎样进行
研究者分析了17名健康志愿者的数据。实验采用受试者内、单盲、安慰剂对照、顺序平衡设计:每人在相隔14天的两次扫描中,分别接受75微克LSD静脉注射或无效生理盐水安慰剂,但参与者不知道当次接受的是哪一种。注射约4小时后,参与者接受两次各7分钟的MEG扫描:一次闭眼安静休息,一次闭眼听环境音乐。研究团队还用解剖MRI把脑磁信号映射到大脑外表面的360个区域。
分析时,他们不再只看固定频段内的波强,而是追踪每个人α波和β波最强的确切峰值频率;同时计算Lempel-Ziv复杂度和Higuchi分形维度。前者衡量信号中出现多少新异模式,后者衡量信号在不同时间尺度下是否呈现出粗糙、自相似的结构。分数越高,表示脑活动越丰富、越不可预测。
主要发现:变弱、变快、更复杂
在把节律波与背景活动分开、并考虑频率偏移后,LSD仍然造成α波和β波强度的真实下降。α波减弱在颞叶更明显,β波减弱则较广泛地出现在大脑表面。不过,如果忽略频率偏移,脑波减弱看起来会比实际更广泛,说明常规方法可能夸大药物影响的空间范围。
LSD还系统性地加快了脑波。平均而言,α波峰值频率提高约2赫兹,β波峰值频率提高约5赫兹。仅凭这些频率变化训练机器学习模型,就能以超过82%的准确率区分LSD和安慰剂扫描;随机猜测的准确率为50%。
研究还发现,LSD使神经信号更复杂,这种变化在参与感觉加工、语言、情绪和心理意象的区域更明显,而控制身体运动的区域基本不受影响。研究者还检查了后扣带皮层——一个与自我反思、走神密切相关的重要枢纽。在混合所有信号的标准分析中,该区域在LSD下似乎出现大幅脑波功率下降;但去除背景活动后,节律差异消失,说明LSD主要改变的是该区域的背景电活动,而不是同步脑波本身。
音乐的作用与解读边界
音乐常出现在传统仪式和现代迷幻剂辅助治疗研究中,也会影响迷幻体验。此次分析发现,听音乐可能减弱而非放大LSD引起的某些变化,但这一趋势在统计校正后不再成立。因此,目前不能据此断定音乐具有稳定的抵消作用。
总体来看,这项研究说明LSD对大脑的影响不只是“脑波变弱”,还包括节律加速和信号复杂度上升;同时提醒研究者,分析脑波时必须处理频率偏移和背景噪声,否则可能高估或误读药物效果。需要强调的是,这是一项小样本、单剂量、实验室条件下的急性效应研究,不能直接外推到临床治疗或日常使用;LSD在许多地区属于受控物质,相关研究应在严格监管和伦理审查下进行。