デキストロメトルファンは、ケタミンとの類似性により、オルニーの病変としても知られる動物の空胞化(英語版)を引き起こす可能性があるという初期の推測にもかかわらず、動物に空胞化を引き起こす事実は示されていない[15]。ラットにデキストロメトルファンを経口投与する臨床検査では、空胞化を引き起こさなかったが[16][17]、ラットの青年期にデキストロメトルファンを繰り返し経口投与すると、成人期の学習に障害が生じることが示されている[18]。しかし、ヒトにおけるオルニーの病変の発生は証明も反証もされていない。「DXM FAQ」の著者であるWilliam E. Whiteは、デキストロメトルファン使用者とのやり取りから非公式の研究をまとめ、重度の乱用によりオルニーの病変の影響を受けた脳領域に対応するさまざまな障害が生じる可能性があることを示唆している。これらには、エピソード記憶の喪失、学習能力の低下、視覚処理のいくつかの側面における異常、抽象的な言語理解の欠陥などが含まれる[19]。しかし、Whiteは2004年にこれらを主張する記事を撤回した[20]。
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