Исследование показывает, что кетамин переключает активность нейронов в неокортексе

 

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

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

 

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

"Как анестезиологи, мы обычно используем кетамин из-за его надежных обезболивающих свойств во время операций", - сказал Medical Xpress Джозеф Чичон, доктор медицинских наук, один из исследователей, проводивших исследование. "Эти пациенты часто испытывают галлюцинации, такие как ощущение пребывания вне собственного тела, когда они пробуждаются от наркоза. Из растущего объема работ психиатров по кетамину мы знаем, что более низкие дозы кетамина также успешно используются для лечения депрессии и других связанных с ней психических состояний".

Прошлые исследования показывают, что пациенты, которые испытывают диссоциативные состояния и галлюцинации после приема кетамина, с большей вероятностью также воспользуются его антидепрессивными свойствами. Ключевой целью недавней работы Чичона и его коллег было лучшее понимание активности нейронов и механизмов, лежащих в основе диссоциативных состояний, вызванных кетамином.

"Еще одна интересная особенность кетамина заключается в том, что, хотя препарат остается в организме всего около часа после инъекции, терапевтический эффект при депрессии может длиться до двух недель", - сказал MedicalXpress Алекс Проект, доктор медицинских наук, другой исследователь, участвовавший в исследовании.

"Считается, что этот длительный эффект обусловлен синаптической пластичностью, возникающей после однократной дозы кетамина с помощью плохо изученных механизмов. Возможно, что, если мы поймем природу острых изменений в активности нейронов, вызванных кетамином, мы сможем начать понимать, почему кетамин и другие препараты, которые, как известно, изменяют сенсорное восприятие, по-видимому, вызывают длительную синаптическую пластичность в мозге ".

Чтобы изучить механизмы, лежащие в основе диссоциативных состояний, вызванных кетамином, Чичон и его коллеги провели эксперимент на мышах. В частности, они ввели мышам дозу кетамина, которая, как было предсказано, вызывала диссоциативные состояния, а затем наблюдали за их мозговой активностью с помощью двухфотонной микроскопии. Это метод визуализации, который позволяет ученым непрерывно визуализировать одни и те же отдельные клетки или нейроны в мозге живого животного в течение нескольких минут или дней.

"Чтобы отобразить активность нейронов, мы экспрессировали флуоресцентный кальциевый датчик под названием GCaMP6 в определенных типах клеток", - объяснил Чичон. "Этот белок изменяет свою интенсивность флуоресценции в зависимости от концентрации кальция в нейроне, которая повышается и понижается при возбуждении нейронов. Таким образом, визуализируя колебания флуоресцентного сигнала в отдельных нейронах, мы могли бы представить, как кетамин изменяет паттерны нейронной активности отдельных нейронов".

Когда они проанализировали собранные ими нейронные записи, Чичон и его коллеги обнаружили, что кетамин "переключал" кортикальную активность в мозге мышей. Другими словами, нейроны, которые ранее были очень активны, стали подавляться, а нейроны, которые ранее молчали, стали спонтанно активироваться.

"Во время нормального бодрствования некоторые нейроны активны, в то время как другие находятся в состоянии покоя", - объяснил Чичон. "Под воздействием 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, - это те, которые обычно молчат. И наоборот, обычно активные нейроны подавляются кетамином."

Интерпретировать результаты, собранные этой группой исследователей, в контексте диссоциативных состояний непросто из-за очевидных проблем с уверенностью определить, испытывают ли мыши эти состояния или нет. Тем не менее, Чичон и его коллеги идентифицировали две различные популяции кортикальных нейронов, одна из которых активна во время бодрствования, но подавляется кетамином, а другая изначально молчит, но активируется под воздействием препарата.

В будущем эти интересные результаты могут проложить путь к новым открытиям о нервных процессах, которые заставляют мозг отключаться от окружающей среды, сохраняя при этом субъективные переживания после приема кетамина. Это, в свою очередь, могло бы помочь понять уникальные способы, с помощью которых кетамин может служить антидепрессантом или анестетиком.

"Мы заинтересованы в поиске общих элементов между различными препаратами, которые вызывают диссоциативное состояние", - добавил Чичон. "Эти препараты включают психоделические препараты, а также другие анестетики, такие как закись азота (веселящий газ). Мы также чрезвычайно заинтересованы в определении взаимосвязи между острыми изменениями мозговой активности, вызванными этими препаратами, и их длительными терапевтическими эффектами, поскольку это может помочь в разработке новых лекарств для лечения нервно-психических заболеваний".

Категория: Наука и Техника | Добавил: fantast (06.12.2022)
Просмотров: 39 | Рейтинг: 0.0/0