Hur ketamin kan förändra hjärnan för att bekämpa depression
Ny forskning på möss, som National Institutes of Health stödde, visar hur ketamin kan förändra hjärnkretsar och snabbt åtgärda depressionsliknande symtom.
Tidigare studier har visat att ketamin - ett bedövningsmedel - snabbt kan minska allvarliga symtom på depression, särskilt förekomsten av självmordstankar.
Men forskare är fortfarande osäkra på hur detta ämne verkar i hjärnan för att bekämpa depression eller hur man bibehåller dess terapeutiska effekter på lång sikt.
Av detta skäl har ett team av utredare från University of Tokyo i Japan, Stanford University i Kalifornien och Weill Cornell Medicine i New York, NY nyligen begett sig att förstå mer om hur ketamin bekämpar depression i hjärnan genom att studera dess effekt i musmodeller.
Denna forskning fick stöd från National Institutes of Health (NIH), som beskriver arbetet som "grundforskning" som "är grundläggande för att utveckla nya och bättre sätt att förebygga, diagnostisera och behandla sjukdomar."
Studieförfattarna rapporterar sina resultat i en vetenskaplig uppsats som visas i tidskriften Vetenskap.
Ketamin och hjärnkretsar
"Ketamin är en potentiellt transformativ behandling för depression, men en av de största utmaningarna i samband med detta läkemedel är att upprätthålla återhämtning efter den första behandlingen", förklarar Dr. Conor Liston, en av forskarna bakom studien.
För att ta reda på hur ketamin fungerar i hjärnan och identifiera de mekanismer som minskar depressionssymptomen, arbetade forskarna med möss som presenterade beteenden som tyder på depression.
Mer specifikt fokuserade laget på dendritiska ryggar. Detta är små utsprång på dendriter, som är hjärncellförlängningar som hjälper nervcellerna att "kommunicera" med varandra. De dendritiska ryggarna är de delar som tar emot stimuli som andra nervceller skickar ut.
Forskarna studerade de dendritiska ryggarna i den prefrontala cortexen hos mössens hjärna både före och efter att de utsatte några av gnagarna för en källa till stress. De fann att mössen som uppvisade depressionliknande beteenden efter att ha upplevt stressor förlorade dendritiska ryggar snabbare än kontrollmössen. Dessutom hade dessa möss minskat bildandet av nya dendritiska ryggar.
Teamet såg också att utsätta experimentella möss för stress ledde till sämre anslutning och koordination av neural aktivitet i prefrontal cortex. Dessa förändringar, förklarar forskarna, hänför sig till typiska beteenden vid depression, som inträffar som svar på stress.
När forskarna behandlade dessa möss med ketamin fann de att djuren återfick funktionell anslutning och normal neuronaktivitet i prefrontal cortex, och de visade inte längre beteenden som var förenliga med depression.
24 timmar efter att ha fått bara en dos ketamin visade inte gnagarna som teamet hade konfronterat med en källa till stress depression-liknande symtom. Hjärnskanningar avslöjade också en ökning av bildandet av fullt fungerande dendritiska ryggrad.
Författarna gör en åtskillnad mellan dessa resultat.Möss som fick ketamin, förklarar de, visade beteendeförbättringar inom 3 timmars behandling, men de upplevde bara en ny dendritisk ryggradsbildning mellan 12 och 24 timmar efter behandlingen.
"Våra resultat tyder på att interventioner som syftar till att förbättra synapsbildningen och förlänga deras överlevnad kan vara användbara för att bibehålla de antidepressiva effekterna av ketamin under dagarna och veckorna efter behandlingen", konstaterar Dr. Liston.
”Ytterligare insikter kan vägleda framsteg”
Även om forskarna erkänner att de kommer att behöva genomföra fler studier för att förstå de exakta mekanismerna som spelas, tror de, baserat på deras nuvarande resultat, att bildandet av nya dendritiska ryggar kan uppstå tack vare det faktum att ketamin ökar hjärnans aktivitet i prefrontalen. bark.
Forskarna fann också att dendritiska ryggar sannolikt kommer att spela en viktig roll för att upprätthålla remission av depressionsliknande symtom hos möss. När laget försökte selektivt ta bort nyvuxna dendritiska ryggar i mössens hjärna började gnagarna återigen uttrycka depressionrelaterade beteenden.
Dr. Janine Simmons, som leder National Institute of Mental Health's Social and Affective Neuroscience Program - och som inte bidrog till den aktuella studien - förklarar varför det är viktigt att bedriva ny forskning om ketaminfunktionen i hjärnan.
"Ketamin", konstaterar hon, "är det första nya antidepressiva läkemedlet med en ny verkningsmekanism sedan 1980-talet. Dess förmåga att snabbt minska självmordstankar är redan ett grundläggande genombrott. ”
"Ytterligare insikter om ketamins långsiktiga effekter på hjärnkretsar kan leda framtida framsteg i hanteringen av humörsjukdomar."
Dr. Janine Simmons
