Neuroplastyczność jest złożonym procesem reorganizacji struktur neuronalnych, który obecnie jest uznawany za fundamentalny proces uczenia się i zapamiętywania. Jest fenomenem dzięki któremu mózg jest w stanie adaptować się do zmiennych środowiskowych, reagować na bodźce, uczyć się nowych wzorców ruchowych i stale przystosowywać. Badania w oparciu o modele zwierzęce dostarczają coraz to ciekawszych wyników, które wskazują, że że zarówno jednorazowe jak i długotrwałe podawanie substancji psychodelicznych (nazywanych inaczej w tym ujęciu – psychoplastogenami) – LSD, DMT oraz psylocybiny może istotnie wpłynąć na poprawę neuroplastyczności mózgu, wzrost poziomu tzw. czynników troficznych i czynników wzrostu nerwów – takich jak BDNF oraz NGF i wpłynąć na powstawanie nowych neuronów w już ukształtowanym, dorosłym mózgu (wpływ na neurogenezę w zakręcie zębatym hipokampa). Poza tym opisywany jest ich wpływ na zwiększanie ilości kolców dendrytycznych oraz kondycję włókien nerwowych (neurytów), a także wzrost liczby synaps. Ogromnym problemem wielu zaburzeń psychicznych jest zmniejszona elastyczność myślenia/utrwalone schematy myślowe i formy percepcyjne (spadek poziomu neuroplastyczności), a także spadek ilości komórek nerwowych (zmniejszenie poziomu BDNF), zmniejszenie liczby kolców synaptycznych (dysfunkcja komunikacji neuronalnej). Dotychczasowe wyniki badań zostały uzyskane w oparciu o eksperymenty przeprowadzone na modelach komórkowych lub zwierzęcych. Nie wiemy, w jakim stopniu ich wyniki odnoszą się do ludzi. Dlatego właśnie badania przedkliniczne, próby zrozumienia molekularnych mechanizmów działania tych substancji na proces neuroplastyczności i neurogenezy mogą dostarczyć niezwykle cennych danych na temat możliwej modulacji liczby sieci neuronalnych w sytuacjach w których 1) proces usuwania synaps i połączeń (przycinania synaptycznego) przebiega nieprawidłowo i powoduje zaburzenia funkcjonowania mózgu 2) neuroplastyczność i adaptacja mózgu uległa dysfunkcji np. w wyniku udaru mózgu, w mózgu dotkniętym depresją i chorobą neurodegeneracyjną.