Новое исследование раскрывает механизмы действия кетамина на мозг

Группа исследователей из Бостона представила новую вычислительную модель, которая объясняет, как кетамин, широко используемый анестетик и антидепрессант, влияет на активность мозга. Модель, опубликованная 20 мая в Трудах Национальной академии наук, помогает понять, как препарат изменяет паттерны возбуждения нейронов, что может привести к новым терапевтическим возможностям при лечении депрессии.

Кетамин широко применяется для седации, обезболивания, общей анестезии и в терапии депрессии, но его точный механизм действия оставался неясным. Новое исследование, проведенное научной группой из Бостона, с помощью компьютерного моделирования позволило расшифровать вероятные механизмы действия препарата.

«Эта работа по моделированию помогла нам понять, как кетамин вызывает измененные состояния возбуждения и терапевтические эффекты при депрессии», — отметил Эмерин Браун, анестезиолог и научный сотрудник Гарвардской медицинской школы.

Эли Адам, ведущий автор исследования, подчеркнул, что понимание механики введения лекарства может помочь врачам усилить положительные эффекты и смягчить негативные.

Механизм действия кетамина

Исследование показало, что кетамин блокирует NMDA-рецепторы в коре головного мозга, модулируя высвобождение глутамата. Блокировка замедляет нарастание напряжения на мембране нейрона, что приводит к «всплеску» и отправке электрохимического сообщения другим нейронам. Эта взаимозависимость между напряжением, скачками и блокировкой может обеспечить NMDA-рецепторам более высокую активность, чем предполагалось ранее.

«Динамика рецепторов NMDA оказывает большее влияние на динамику сети, чем считалось ранее», — отметила Нэнси Копелл, профессор математики в Бостонском университете (BU).

Ключевые результаты исследования

Моделирование показало, что кетамин может растормаживать сеть, отключая тормозные интернейроны. Это освобождает другие нейроны, вызывая возбужденное состояние мозга и быструю разблокировку NMDA-рецепторов. Эти всплески синхронизируются с гамма-волнами, которые наблюдаются при использовании кетамина.

В симуляции гамма-частотная активность возбуждающих нейронов истощается, что приводит к состоянию «вниз», но затем восстанавливается, начиная цикл заново.

Связь с антидепрессантами

Модель предполагает, что кетамин может усиливать гамма-активность среди нейронов, экспрессирующих пептид VIP, что может объяснить его антидепрессивное действие и предложить новые терапевтические возможности. Однако эта связь требует экспериментального подтверждения.

«Понимание субклеточных деталей рецептора NMDA стало основой для новой теории о том, как кетамин действует при лечении депрессии», — подчеркнула Нэнси Копелл.

Литература.
Ketamine can produce oscillatory dynamics by engaging mechanisms dependent on the kinetics of NMDA receptors” by Emery N. Brown et al. PNAS

Приглашаем подписаться на наш канал в Яндекс Дзен


Добавьте «МКБ-11» в любимые источники Яндекс Новости


Врач невролог АО "СЗЦДМ", г. Санкт-Петербург

Редактор и автор статей.

E-mail для связи - info@medicalinsider.ru