A N,N-Dimetiltriptamina (DMT) é um psicadélico clássico que induz estados alterados de consciência profundos e imersivos. Esta substância caracteriza-se por interagir com os recetores serotoninérgicos 5-HT2A, provocando alterações em capacidades como a perceção e empatia. No entanto, os mecanismos pelos quais o DMT altera a conectividade cerebral, especialmente em regiões associadas à perceção social, permanecem pouco compreendidos. A terceira via visual (TVP) é uma via neuronal crítica para o processamento de movimentos biológicos e sinais sociais, a qual desempenha um papel fundamental na interpretação de expressões faciais, seguir direções do olhar e outros sinais essenciais à cognição social e teoria da mente (ToM). Estudos prévios indicam que os psicadélicos, como o Ácido Lisérgico Dietilamida (LSD) e a psilocibina, aumentam a neuroplasticidade e alteram a conectividade funcional em regiões associadas ao processamento sensorial, emocional e cognitivo. Estes estudos proporcionam evidências que os psicadélicos clássicos, nomeadamente o DMT, induzem um aumento da atividade e conectividade cerebral, associado a estados alterados de perceção. Deste modo, este estudo visa explorar os efeitos do DMT na conectividade funcional da TVP, tendo em conta as possíveis implicações para a cognição social, incluindo a perceção, empatia e ToM. Partindo dos resultados de estudos anteriores, espera-se que o DMT aumente a conectividade funcional entre as regiões da TVP e entre estas e áreas associadas ao processamento emocional e cognição social.Para testar esta hipótese, foi utilizado um desenho experimental intra- indivíduo, constituído por uma condição ativa (estado induzido pelo DMT) e uma condição controlo, separadas por um intervalo de, no mínimo, um mês. Na condição ativa, os participantes inalaram 50-70 mg de extrato de DMT, derivado da casca da raiz de Mimosa hostilis, com uma concentração de 30,92%. Na condição controlo, não houve administração da substância. Foram recrutados 11 adultos saudáveis, com experiência prévia no uso de DMT. A aquisição de dados foi realizada através de ressonância magnética funcional em estado de repouso (rs-fMRI), imediatamente após a inalação de DMT. A análise de conectividade funcional foi realizada através de conetividade “seed-based” com “seeds” definidas nas regiões da TVP, de modo a analisar as alterações de conetividade entre regiões da TVP e as restantes regiões do cérebro. Para além disso, foi também realizada uma análise de conetividade região de interesse (ROI)-to-ROI entre regiões pertencentes à TVP de modo a verificar efeitos intrínsecos à via provocados pelo DMT.Os resultados obtidos demonstram um aumento de conetividade entre as regiões da TVP, indicando um aumento do processamento de informação de natureza visual através da mesma. Para além disso, foram obtidos dados que indicam um aumento de conetividade funcional entre as regiões da TVP e regiões da “default mode network” (DMN) e do sistema límbico, que participam na integração de informações socio-emocionais. Estas alterações sugerem que o DMT pode alterar a integração entre sinais visuais e emocionais, aumentando a capacidade de interpretação de estímulos sociais complexos, como expressões faciais e direção do olhar. Conclui-se que o DMT tem um impacto relevante na conetividade funcional da TVP, o que sugere alterações no processamento visual e emocional. Estes resultados sugerem que o DMT pode influenciar competências sociais e emocionais, particularmente em contextos de interação social, ao modular redes neurais críticas para a cognição social. Estas evidências sustentam estudos futuros sobre o potencial terapêutico do DMT no tratamento de condições neuropsicológicas caracterizadas por défices no domínio da cognição e interação sociais, tais como a Perturbação do Espectro do Autismo (ASD) e a ansiedade social.

N,N-Dimethyltryptamine (DMT) is a classical psychedelic that induces profound and immersive altered states of consciousness. This substance is characterized by its interaction with serotonin 5-HT2A receptors, leading to changes in abilities such as perception and empathy. However, the mechanisms by which DMT alters brain connectivity, particularly in regions associated with social perception, remain poorly understood. The third visual pathway (TVP) is a critical neural circuit involved in the processing of biological motion and social signals, playing a key role in interpreting facial expressions, following gaze direction, and processing other cues essential for social cognition and theory of mind (ToM).Previous studies indicate that psychedelics such as Lysergic Acid Diethylamide (LSD) and psilocybin enhance neuroplasticity and alter functional connectivity in regions associated with sensory, emotional, and cognitive processing. These studies provide evidence that classical psychedelics, including DMT, induce increased brain activity and connectivity, associated with altered states of perception. This study aims to explore the effects of DMT on the functional connectivity of the TVP, considering its potential implications for social cognition, including perception, empathy, and ToM. Based on previous research findings, it is hypothesized that DMT increases functional connectivity between TVP regions and areas associated with emotional processing and social cognition.To test this hypothesis, a within-subject experimental design was employed, consisting of an active condition (DMT-induced state) and a control condition, separated by a minimum interval of one month. In the active condition, participants inhaled 50-70 mg of DMT extract derived from the root bark of Mimosa hostilis, with a concentration of 30.92%. In the control condition, no substance was administered. Eleven healthy adults with prior experience in DMT use were recruited. Data acquisition was conducted using resting-state functional magnetic resonance imaging (rs-fMRI) immediately after DMT inhalation. Functional connectivity analysis was performed using a seed-based approach, with seeds defined in TVP regions to assess connectivity changes between TVP regions and other brain areas. Additionally, a region-of-interest (ROI)-to-ROI connectivity analysis was conducted between regions within the TVP to investigate intrinsic connectivity changes within the pathway induced by DMT.The results revealed increased connectivity between TVP regions during the active condition, indicating enhanced processing of visual information through this pathway. Furthermore, data indicated increased functional connectivity between the TVP and regions of the default mode network (DMN) and the limbic system, which are involved in the integration of socio-emotional information. These changes suggest that DMT may alter the integration of visual and emotional signals, enhancing the capacity to interpret complex social stimuli, such as facial expressions and gaze direction.In conclusion, DMT has a significant impact on the functional connectivity of the TVP, suggesting changes in both visual and emotional processing. These findings imply that DMT may influence social and emotional abilities, particularly in contexts of social interaction, by modulating critical neural networks involved in social cognition. These results support further research into the potential therapeutic applications of DMT for neuropsychological conditions characterized by deficits in social cognition and interaction, such as Autism Spectrum Disorder (ASD) and social anxiety.

Dissertação de Mestrado em Engenharia Biomédica apresentada à Faculdade de Ciências e Tecnologia