Исследование показывает, что кетамин переключает активность нейронов в неокортексе

Прочитано: 68 раз(а)


Люди иногда могут испытывать диссоциативные состояния, моменты, когда они чувствуют себя оторванными от своего тела и окружающего мира. Хотя эти состояния связаны со многими психическими расстройствами, они также могут быть вызваны приемом некоторых легальных и нелегальных препаратов.

Одним из самых известных препаратов, вызывающих диссоциацию, является кетамин, анестетик, обычно используемый для успокоения пациентов или уменьшения боли, возникающей в результате медицинских процедур. В последние годы было обнаружено, что кетамин является потенциально ценным средством для лечения некоторых случаев депрессии.

Хотя в нескольких исследованиях изучались терапевтические эффекты этого сильного анестетика, до сих пор очень мало известно о клеточных и нейронных механизмах вызываемых им диссоциативных состояний. Статья группы исследователей из Пенсильванского университета, недавно опубликованная в журнале Nature Neuroscience, может пролить некоторый свет на эти до сих пор неуловимые процессы.

«Как анестезиологи, мы обычно используем кетамин из-за его надежных анестезирующих свойств во время операций», — сказал доктор медицинских наук Джозеф Чикон, один из исследователей, проводивших исследование. «Эти пациенты часто испытывают галлюцинации, такие как ощущение того, что они находятся вне собственного тела, когда они просыпаются от анестезии. Из растущего объема работы психиатров по кетамину мы знаем, что более низкие дозы кетамина также успешно использовались для лечения депрессии и другие сопутствующие психические заболевания».

Прошлые исследования показывают, что пациенты, которые испытывают диссоциативные состояния и галлюцинации после приема кетамина, могут с большей вероятностью также воспользоваться преимуществами его антидепрессанта. Основная цель недавней работы Цихона и его коллег заключалась в том, чтобы лучше понять нейронную активность и механизмы, лежащие в основе диссоциативных состояний, вызванных кетамином.

«Еще одна интересная особенность кетамина заключается в том, что, хотя препарат остается в организме примерно час после инъекции, терапевтический эффект при депрессии может длиться до двух недель», — Алекс Проект, доктор медицинских наук, другой исследователь, участвовавший в исследовании. , сообщил MedicalXpress.

«Считается, что этот пролонгированный эффект обусловлен синаптической пластичностью, вызванной после однократного приема кетамина посредством плохо изученных механизмов. Возможно, что, если мы поймем природу острых изменений нейронной активности, вызванных кетамином, мы сможем начать понимать почему кетамин и другие препараты, которые, как известно, изменяют сенсорное восприятие, вызывают постоянную синаптическую пластичность в мозгу».

Чтобы изучить механизмы диссоциативных состояний, вызванных кетамином, Цихон и его коллеги провели эксперимент на мышах. В частности, они вводили мышам дозу кетамина, которая, по прогнозам, вызывала диссоциативные состояния, а затем наблюдали за активностью их мозга с помощью двухфотонной микроскопии. Это метод визуализации, который позволяет ученым непрерывно визуализировать одни и те же отдельные клетки или нейроны в мозгу живого животного в течение нескольких минут или дней.

«Чтобы отобразить активность нейронов, мы экспрессировали флуоресцентный датчик кальция, называемый GCaMP6, в определенных типах клеток», — пояснил Цихон. «Этот белок меняет интенсивность флуоресценции в зависимости от концентрации кальция в нейроне, которая повышается и падает при возбуждении нейронов. Таким образом, визуализируя колебания флуоресцентного сигнала в отдельных нейронах, мы могли бы представить, как кетамин изменяет модели нейронной активности отдельных нейронов. »

Когда они проанализировали собранные нейронные записи, Цихон и его коллеги обнаружили, что кетамин «переключал» активность коры головного мозга мышей. Другими словами, нейроны, которые ранее были очень активными, стали подавляться, а нейроны, которые ранее молчали, стали спонтанно активироваться.

«Во время нормального бодрствования одни нейроны активны, а другие находятся в состоянии покоя», — объяснил Цихон. «Под влиянием кетамина, в соответствии с предыдущей работой, мы обнаруживаем, что примерно такая же доля нейронов активна. Тем не менее, удивительно то, что нейроны, активные под действием кетамина, обычно молчат. И наоборот, нормально активные нейроны являются активными. подавляется кетамином».

Интерпретировать результаты, полученные этой группой исследователей в контексте диссоциативных состояний, непросто из-за очевидных проблем с уверенностью в определении того, испытывают ли мыши эти состояния или нет. Тем не менее Цихон и его коллеги идентифицировали две различные популяции корковых нейронов, одна из которых активна во время бодрствования, но подавляется кетамином, а другая изначально молчала, но активировалась под влиянием препарата.

В будущем эти интересные результаты могут проложить путь к новым открытиям в отношении нейронных процессов, которые заставляют мозг отключаться от окружающей среды, сохраняя при этом субъективные переживания после приема кетамина. Это, в свою очередь, может помочь понять уникальные способы, которыми кетамин может служить антидепрессантом или анестетиком.

«Мы заинтересованы в том, чтобы найти общие элементы среди различных препаратов, вызывающих диссоциативное состояние», — добавил Цихон. «Эти препараты включают психоделические препараты, а также другие анестетики, такие как закись азота (веселящий газ ) . это может помочь в разработке новых лекарств для лечения нервно-психических заболеваний».

Биологи отследили активность отдельных нейронов во всей зрительной коре



Новости партнеров