Synthétisé pour la première fois en laboratoire en 1938 par le chimiste suisse Albert Hofmann, le diéthylamide de l’acide lysergique, mieux connu sous son acronyme LSD, est l’un des psychédéliques les plus puissants et les plus étudiés.
Pris à très petites doses, il altère profondément la perception, provoquant des hallucinations visuelles, une perception déformée du temps et un sentiment de fusion avec l’environnement.
Après avoir fait l’objet d’études psychiatriques approfondies dans les années 1950 et 1960, puis longtemps associé à une consommation récréative ou spirituelle, le LSD a suscité un regain d’intérêt scientifique au cours de la dernière décennie, motivé par la recherche sur le potentiel thérapeutique des psychédéliques pour traiter la dépression, l’anxiété et le trouble de stress post-traumatique.
Pourtant, malgré cet engouement, la manière dont cette molécule transforme l’activité électrique du cerveau reste mal comprise. Et le fait-il de la même manière que les autres psychédéliques ? Répondre à ces questions est essentiel pour développer ces traitements de manière responsable, mais aussi pour découvrir les mécanismes par lesquels le cerveau donne naissance à la conscience.
Une nouvelle étude internationale publiée dans la revue Biologie des communications apporte quelques réponses : le LSD n’affaiblit pas seulement les rythmes cérébraux, il les accélère et rend l’activité cérébrale plus fractale, avec des signaux récurrents selon des schémas sur différentes échelles de temps. Cette accélération pourrait même être une signature propre au LSD.
L’étude a été co-écrite par l’Université de Montréal par le doctorant Venkatesh Subramani, supervisée par Karim Jerbi, professeur au Département de psychologie et chercheur au Mila – l’Institut québécois d’intelligence artificielle, et par Nicolas Farrugia et Giulia Lioi de l’IMT Atlantique à Brest, en France. Suresh Muthukumaraswamy de l’Université d’Auckland en Nouvelle-Zélande et Robin Carhart-Harris de l’Université de Californie à San Francisco ont également collaboré à l’étude.
Sommaire
Repenser la « désynchronisation »
L’activité collective des neurones produit des rythmes électriques appelés « ondes cérébrales ». Les ondes alpha dominent lorsque nous sommes au repos les yeux fermés ; Les vagues bêta sont associées, entre autres, à la concentration et à la prise de décision.
Sous les psychédéliques, ces ondes semblent moins intenses, ce qui est généralement interprété comme une « désynchronisation », ce qui signifie que les neurones se déclenchent moins à l’unisson.
Mais les méthodes conventionnelles ne faisaient pas toujours la distinction entre un véritable affaiblissement des ondes et une modification de leur fréquence, c’est-à-dire du nombre d’oscillations par seconde.
Accélérer les rythmes cérébraux
Pour savoir si ces rythmes s’affaiblissaient réellement, changeaient de vitesse, ou les deux, l’équipe de recherche a utilisé des méthodes de traitement du signal de pointe combinées à l’intelligence artificielle pour analyser les données de magnétoencéphalographie (MEG) collectées à l’Imperial College de Londres par l’équipe de Robin Carhart-Harris.
Le MEG mesure, à la milliseconde près, les minuscules champs magnétiques produits par l’activité neuronale. Pour l’étude, 17 volontaires sains ont participé à deux séances, à deux semaines d’intervalle : dans l’une, ils ont reçu une injection intraveineuse de LSD (75 microgrammes, soit environ le poids d’un grain de sel) ; dans l’autre, un placebo (une solution saline).
L’équipe a découvert que sous le LSD, les ondes alpha et bêta ne s’affaiblissent pas seulement : elles augmentent également en fréquence, c’est-à-dire la vitesse à laquelle elles oscillent. Les oscillations des vagues sont mesurées en hertz, le nombre de cycles par seconde. Sous LSD, les ondes alpha augmentent d’environ 2 hertz et les ondes bêta d’environ 5 hertz, sur de vastes zones du cortex.
Imaginez une station de radio changeant sa fréquence de diffusion de 99,5 à 100,5 FM. Si votre radio reste réglée sur 99,5, le signal peut sembler déformé ou perdu. De la même manière, négliger le passage à des rythmes cérébraux plus rapides peut nous amener à mal interpréter les effets du LSD sur le cerveau. »
Karim Jerbi, professeur au Département de psychologie et chercheur au Mila – Institut québécois d’intelligence artificielle
Contrairement à certains anesthésiques qui ralentissent le rythme alpha, le LSD l’accélère, signe d’un cortex plus excitable.
Comme un brocoli romanesco
Au-delà des ondes cérébrales, les chercheurs ont découvert que le LSD rend l’activité cérébrale plus complexe, plus fractale et moins prévisible, un peu comme si le cerveau explorait un répertoire plus large de comportements possibles plutôt que de suivre un rythme régulier.
Une fractale est une forme qui réapparaît dans chacune de ses parties, même la plus petite : chaque fleuron d’un brocoli Romanesco, par exemple, est elle-même un petit Romanesco, composé de fleurons encore plus petits. Appliqué au cerveau, ce concept décrit un signal dont les modèles se reproduisent à différentes échelles de temps.
Les chercheurs ont mesuré cette « dimension fractale », ainsi que la diversité des motifs du signal. Les deux augmentent sous LSD : le signal cérébral devient plus riche en détails et plus irrégulier, un peu comme le contour d’une côte rocheuse déchiquetée, où chaque zoom révèle de nouvelles criques, comparé à celui d’une plage parfaitement droite.
L’étude a révélé que ces changements sont particulièrement prononcés dans les régions du cerveau impliquées dans la perception sensorielle, le langage, les émotions et l’imagerie mentale, tandis que le cortex moteur reste relativement peu affecté. Cela pourrait expliquer pourquoi les psychédéliques modifient si profondément la perception et l’introspection sans nécessairement perturber le mouvement.
Cette découverte fait écho à une expérience bien connue des personnes ayant pris du LSD : voir, surtout les yeux fermés, des motifs géométriques complexes comme des spirales, des tunnels ou des formes qui se répètent à l’infini, comme des fractales. Il est tentant de voir un lien entre un cerveau plus fractal et des perceptions plus fractales.
« Nos résultats soutiennent cette hypothèse intrigante, mais ils ne la confirment pas encore », a prévenu Jerbi. « Nous mesurons la structure fractale des signaux cérébraux au fil du temps, et non la structure fractale des images que les gens perçoivent. »
Utiliser l’IA pour découvrir des signatures
Les chercheurs ont ensuite formé un algorithme d’IA pour distinguer les séances de LSD des séances placebo en se basant uniquement sur les signaux cérébraux. En combinant toutes les mesures, il le fait correctement 88 pour cent du temps, contre 50 pour cent par hasard, ont-ils constaté.
« Notre algorithme d’apprentissage automatique peut distinguer les états cérébraux sous LSD de ceux sous placebo en utilisant uniquement les signaux cérébraux », a déclaré Subramani. « En examinant les indices sur lesquels il s’appuie, nous pouvons identifier les signatures du LSD dans l’activité cérébrale. »
Ces signatures incluent la complexité et la fractalité des signaux, les changements dans leur « bruit de fond », ainsi que l’accélération et l’affaiblissement des rythmes alpha et bêta.
Quelques implications pour la thérapie
Menée chez des volontaires sains après une dose unique, l’étude n’a testé aucun effet thérapeutique, mais elle met en lumière des mécanismes possibles. Selon une théorie influente, les psychédéliques relâchent les attentes du cerveau, laissant plus de place aux informations sensorielles. L’activité plus rapide et plus complexe observée sous LSD est cohérente avec cette idée.
Dans la dépression et l’anxiété, les pensées restent souvent coincées dans les mêmes boucles rigides. Imaginez une piste de ski à la fin d’une journée bien remplie : les skieurs continuent de glisser dans les mêmes ornières profondes, dont il devient de plus en plus difficile de s’échapper. Un cerveau rendu temporairement plus flexible pourrait agir comme une nouvelle couche de neige, lissant ces ornières et facilitant le tracé de nouveaux chemins. Cette idée n’a pas encore été testée chez les patients.
Pendant ce temps, une formulation de LSD est déjà en cours d’évaluation pour le trouble d’anxiété généralisée et la dépression dans le cadre d’essais cliniques de phase 3, la dernière étape des tests avant qu’un traitement puisse être soumis à l’approbation réglementaire.
Dans d’autres recherches utilisant des méthodes similaires, Subramani et ses collègues comparent maintenant la manière dont le LSD, la psilocybine (l’ingrédient actif des « champignons magiques ») et le DMT (un psychédélique naturel présent dans l’ayahuasca, une boisson traditionnelle sud-américaine) affectent le cerveau.
L’objectif des scientifiques est de mieux comprendre le fonctionnement de chaque substance, de suivre ses effets et, éventuellement, de prédire comment chaque patient réagira au traitement.
« Le LSD reconfigure la dynamique corticale grâce à des rythmes cérébraux plus rapides et une dimension fractale accrue », par Venkatesh Subramani et al., a été publié le 7 octobre 2026 dans Biologie des communicationsune revue Nature Portfolio.
L’étude a été financée en partie par la Chaire de recherche du Canada de Karim Jerbi et par une subvention à la découverte du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada. La collecte des données originales a été soutenue par la Fondation Safra et la Fondation Beckley, dans le cadre du programme de recherche Beckley-Imperial, ainsi que par une campagne de financement participatif sur la plateforme Walacea.
