Le cannabidiol agit sur divers récepteurs au niveau du système nerveux central. Selon des études in vitro, les effets antiépileptiques du cannabidiol seraient liés à une action via les récepteurs qui régulent la concentration intracellulaire de calcium et l'excitabilité des neurones. Contrairement à certaines substances psychoactives contenues dans le cannabis telles que le tétrahydrocannabinol (THC), le cannabidiol et ses métabolites semblent avoir peu d'affinité pour les récepteurs aux cannabinoïdes (1à3)
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