Исследователи из Тель-Авивского университета описали механизм воздействия кетамина на нейроны мозга. Открытие может привести к созданию новых методов лечения таких заболеваний, как депрессия, болезнь Альцгеймера и эпилепсия.
Исследование было опубликовано в журнале Neuron.
«В последние десятилетия исследования мозга были сосредоточены в основном на процессах, которые обеспечивают кодирование информации, память и обучение, основанные на изменениях в синаптических связях между нервными клетками. Рецептор NMDAR играет в этих процессах важнейшую роль. – говорит соавтор работы профессор Инна Слуцкая. – Для поддержания этих процессов необходима фундаментальная стабильность мозга, или гомеостаз. В нашей лаборатории мы изучаем механизмы, которые поддерживают эту стабильность».
Ученые сосредоточили свое внимание на рецепторе NMDAR. Рецептор расположен на постсинаптическом нейроне и отвечает на принятие сигнала, который передается по нейронной сети. Рецептор NMDAR регулирует уровень возбуждения сети. В новой работе ученые исследовали воздействие кетамина. Лекарство используется как радикальное средство от депрессии. Кетамин действует немедленно и основная его мишень как раз рецептор NMDAR. Но механизм воздействия кетамина оставался неясным.
В новой работе ученые показали, как кетамин работает и на культуре нейронов, и на живых мышах, которым кетамин вводили прямо в гиппокамп.
Оказалось, что кетамин, воздействуя на рецептор, снижает уровень стабилизации нейрона. Если стабильное состояние устанавливается на более низком энергетическом уровне, сигналы, проходящие по нейронной сети, оказываются «приглушенными». А это как раз и нужно при лечении тяжелой депрессии. Мозг необходимо успокоить.
Основываясь на полученных результатах о воздействии кетамина на рецептор NMDAR, ученые поставили цифровой эксперимент. Главный вопрос, который попытались решить ученые на цифровой модели: как происходит снижение уровня стабилизации – в каждом нейроне по отдельности и по всей сети сразу. Оказалось, что по всей сети сразу. Именно в этом случае достигается минимальный уровень шума при распространении сигнала.
Инна Слуцкая говорит: «Мы знаем, что кетамин блокирует NMDAR, и в 2008 году он был одобрен FDA в качестве быстродействующего препарата для лечения депрессии. Однако до сих пор не было до конца понятно, как препарат оказывает антидепрессивное действие. Это открытие может изменить наше понимание депрессии и проложить путь к разработке инновационных методов лечения».
Иллюстрация: Новости Израиля
https://www.newsru.co.il/science_hitech/10dec2024/ketamine_brain.html
