加州大学旧金山分校与帝国理工学院的研究人员证实，单剂量裸盖菇素（迷幻蘑菇中的致幻化合物）可引发持续最长1个月的大脑解剖结构改变。
该研究纳入了从未服用过致幻剂的健康志愿者，证实脑熵（entropy）[注：量化大脑神经活动多样性的指标]的临时变化与顿悟感相关，提示致幻体验本身是这类药物长期治疗效应的重要基础。
研究人员发现，高剂量裸盖菇素可在给药后数分钟至数小时内提升脑熵水平；脑熵升高程度可预测受试者次日的顿悟感或情绪自我觉知水平，而后者进一步可预测1个月后受试者的幸福感提升程度。
上述发现或可解释裸盖菇素对抑郁、焦虑、成瘾等疾病的治疗效应。“致幻剂（psychedelic）的词义为‘揭示心灵’，即使心理活动可视化，”该研究通讯作者、加州大学旧金山分校神经病学Ralph Metzner杰出教授Robin Carhart-Harris博士表示，“我们的数据显示，这类心理顿悟体验与脑活动的熵属性相关，二者共同介导了后续的心理健康水平改善。这提示致幻体验及其对应的脑活动变化是致幻疗法发挥作用的核心组分。”Carhart-Harris是团队发表于《自然·通讯》的论文的资深兼通讯作者，论文题为《人类首次使用裸盖菇素后的脑变化》。
作者在文中指出：“致幻剂对急性脑功能和长期行为存在显著影响，但尚不清楚其是否会引发持续的脑功能和解剖结构改变。”裸盖菇素是脱磷裸盖菇素（psilocin）的前体，后者为5-羟色胺受体激动剂。研究团队补充道：“越来越多的证据表明，5-羟色胺2A受体（5-HT2AR）激动作用是介导裸盖菇素及相关致幻剂特征性脑活动和主观效应的核心机制。”
在本次报道的研究中，Carhart-Harris及其团队开展了一项探索性、安慰剂对照的自身对照研究，纳入28名从未接触过致幻剂的受试者，每人接受单剂量高剂量（25 mg）裸盖菇素给药。研究人员采用多种脑成像和脑功能检测技术，部分检测在致幻体验高峰期开展，同时在给药前及给药后1个月也进行了对应检测。作者指出：“这是一项在健康志愿者中开展的探索性、生成假设的机制研究。”28名受试者均无确诊的精神疾病，这为研究人员开展更多检测提供了便利。
实验第一阶段，受试者接受1 mg剂量的裸盖菇素（研究人员将其作为安慰剂对照），随后采用脑电图（EEG）通过头皮电极记录脑活动。后续数周内，研究人员检测了受试者的心理顿悟水平、幸福感和认知能力，采用功能磁共振成像（fMRI）评估脑活动，采用弥散张量成像（DTI）评估脑连接水平。
安慰剂给药1个月后，受试者接受25 mg裸盖菇素给药，该剂量可诱发强烈的致幻体验。在体验过程中，研究人员再次采用脑电图检测受试者脑活动，后续数周内重复了1 mg剂量给药后开展的所有检测。
这种研究设计使得研究人员可对比致幻体验与安慰剂对脑和心理的影响。研究者解释道：“多模态神经影像设计使得我们可观测高剂量裸盖菇素给药后1小时（EEG检测）至1个月（DTI检测）范围内的脑功能和（潜在）解剖结构变化。”
研究人员发现，服用25 mg裸盖菇素后60分钟内，EEG检测显示脑熵水平升高，提示致幻状态下大脑可处理更丰富的信息。1个月后，研究人员采用DTI检测脑内神经束的水扩散特征，发现神经束密度更高、完整性更好，这与衰老过程中神经束扩散性升高的变化趋势完全相反。
研究人员提醒，需开展更多研究明确该发现的意义，但这是首次观察到致幻剂改变大脑的相关证据。作者表示：“纳入DTI检测使得我们可验证裸盖菇素给药后白质束完整性的长期变化，结果显示25 mg裸盖菇素给药1个月后，前额叶-皮层下神经束的轴向扩散率降低。”
25 mg给药后次日，28名受试者中除1人外均将该体验评为“人生中经历过的最独特的意识状态”，剩余1人将其列入人生前5位最独特的意识状态。受试者表示，与1 mg安慰剂给药后相比，25 mg裸盖菇素给药后获得的心理顿悟感更强；给药后2周和4周，受试者的幸福感均有提升，该指标通过对“我对未来感到乐观”“我能很好地处理问题”等表述的评分进行量化。
研究人员在论文中指出：“我们还发现脑熵与长期心理健康变化（即幸福感提升）之间存在预测关系，给药后1小时检测到的急性脑熵升高可直接预测后续的幸福感提升。”
研究结束1个月后，受试者的认知灵活性测试得分也有所升高。“裸盖菇素似乎可打破脑活动的固有模式，使人们能够修正根深蒂固的思维定式，”该研究第一作者、帝国理工学院研究助理Taylor Lyons博士表示，“这些变化与顿悟感、幸福感提升相关，这一发现极具应用前景。”
研究人员发现，给药后数分钟至数小时内脑熵升高幅度最大的受试者，次日的顿悟感提升最显著，1个月后的幸福感提升也最明显。研究人员据此推断，顿悟体验是幸福感提升的驱动因素。
作者认为，该研究结果可优化裸盖菇素对精神疾病患者的治疗方案，例如通过调整给药剂量诱发适宜的脑熵水平以促进顿悟感产生。Carhart-Harris表示：“我们此前已经知道裸盖菇素可用于治疗精神疾病，而现在我们对其作用机制有了更清晰的认知。”
研究团队在论文结论部分指出：“本次在健康受试者中开展的多模态神经影像研究揭示了首次高剂量使用致幻剂后的脑效应，以及裸盖菇素疗法的作用机制，提示与治疗相关的变化（即幸福感提升）可通过急性脑效应（即脑熵效应，已被证实与致幻体验高度相关）进行预测……研究结果支持心理顿悟在脑熵效应与潜在的持续幸福感提升之间的中介作用。”