Експериментът с кетамин разкрива мозъчен феномен, който учените „не са виждали досега“

(Никол и Мортън, научни доклади, 2020 г.)

Дози на лекарството кетамин приложени на овце по време на изследване на болестта на Хънтингтън разкриха нови прозрения за това как упойката действа върху мозъка, за да създаде обезболяващи и дисоциативни ефекти.

Най-поразителното е, че когато на животните са дадени високи дози на един етап от експеримента, електроенцефалография (ЕЕГ) показанията на кортикалната им активност изглежда показват, че мозъчната дейност се изключва напълно за миг.

Това пълно спиране на кортикалната ЕЕГ активност - феномен, който според екипа никога не е бил описван - продължи до няколко минути при тестовите субекти, преди мозъчната им активност да се събуди отново.

„Това не беше просто намалена мозъчна активност. След високата доза кетамин мозъците на тези овце спират напълно. Никога не сме виждали това преди, казва невробиологът Джени Мортън от университета в Кеймбридж.

„Няколко минути по-късно мозъците им отново функционираха нормално – сякаш току-що бяха изключени и включени.“

ЕЕГ дупки, видими в мозъчните спектрограми на овце. (Никол и Мортън, научни доклади, 2020 г.)

Констатациите подчертават колко много трябва да научим за ефектите на кетамина върху мозъчната дейност. Невроактивното лекарство беше за първи път синтезиран през 60-те години на миналия век , и от десетилетия насам се използва като лекарство за облекчаване на болката и успокоително както за хора, така и за животни.

През последните години кетаминът също показа обещание при лечението на редица други състояния, включителнодепресия, посттравматично разстройство , имигрена.

По-известното е, че във високи дози веществото отдавна е популярно като развлекателен наркотик, който предизвиква силно дисоциативно и понякога кататонично състояние, често наричано ' K-дупка “ – „състояние на забрава, оприличено на преживяване близо до смъртта“, както казват Мортън и колегата му изследовател Алистър Никол пишат в новото си проучване .

„Субективните ефекти включват перцептивни изкривявания, усещане за плаване, ярки сънища или илюзии, изкривяване на усещането за време и пространство и промени в състоянието на настроението и осъзнаването на тялото“, обясняват изследователите .

„При достатъчно висока доза, както осъзнаването на себе си и обкръжението, така и взаимодействията с другите стават дълбоко нарушени.“

Въпреки че основната цел на по-големия изследователски проект на екипа е да изследва как терапевтичните лекарства действат върху мозъка в овчи модел наБолест на Хънтингтън, констатациите, докладвани тук, идват от експерименти, използващи само здрави овце – макар и животни с ЕЕГ устройства, имплантирани хирургически върху черепите им, за целите на записване на електрическата активност на мозъка.

„Нашата цел всъщност не беше да разгледаме ефектите на кетамина, а да го използваме като инструмент за изследване на мозъчната активност при овце с и без гена на болестта на Хънтингтън“, казва Мортън . 'Но нашите изненадващи открития биха могли да помогнат да се обясни как работи кетаминът.'

В проучването, което продължи няколко месеца, на овцете бяха дадени различни нива на дози кетамин, вариращи от много ниски (3 милиграма на килограм телесно тегло) до най-високата доза от 24 mg/kg (която е на висок край на обхвата на анестезия и нисък край, когато лекарството се използва за развлекателни цели).

Независимо от дозата, показанията на овцете обикновено следват три отделни последователни фази на активност: период на седация от анестетика, последван от период на дисоциация съзнание без доброволно движение, последвано от период на основно пълна бдителност, въпреки че все още няма доброволно движение.

По време на втората фаза, когато животните излизат от седация, изследователите идентифицират променливо осцилаторно състояние в показанията на мозъка, където изходът на цялата кора на главния мозък превключва между изблици на нискочестотни и високочестотни трептения.

„Въпреки че субективното преживяване на овцете не може да бъде определено“, пишат авторите, „клиничният и психическият профил на приложението на кетамин е много добре описан при хората и времето прави вероятно това „колебание на трептенията“ да е в основата на дисоциативното състояние, причинено от кетамин.

Това не е всичко При най-високите дадени дози (24 mg/kg) изследователите наблюдават още по-забележителен отговор, като ЕЕГ активността спира напълно при пет от шестте тествани овце – феномен, който изследователите наричат ​​„ЕЕГ дупка“, появяваща се две минути след беше доставен наркотик.

„Доколкото ни е известно, това е първият доклад за подобен ефект“, обяснява екипът. „Изглежда вероятно пълното спиране на кортикалната активност е в основата на феномена, известен като „К-дупката“.

Като Мортън обясни на Inverse дупката в ЕЕГ не означава непременно, че цялата мозъчна дейност е спряла. Ако е така, животните може да са спрели да дишат. Вместо това рязкото отчитане на ЕЕГ просто отразява много странно спиране на обичайната електрическа активност, която можем да открием в мозъка при нормални обстоятелства.

„Дейността в кората на някои от овцете спира напълно за кратко време“, каза Мортън Обратно . — Но мозъкът е не мъртъв или повреден.'

В рамките на няколко минути дупката в ЕЕГ се повдигна и овцата показа мозъчна активност, иначе съответстваща на фазите на лекарството, наблюдавани при по-ниски дози.

Въпреки че все още не знаем как кетаминът упражнява тези необичайни ефекти върху мозъка, изследователите казват, че изследването на физиологичните механизми на лекарството може да ни помогне да научим повече за това как работи мозъкът като цяло - което е особено важно в контекста на мозъчните нарушения, като шизофрения .

„Разбирането на начина, по който различните области на мозъка се ангажират и изключват, е ключово за разбирането на функцията на невронните мрежи“, пишат авторите .

„Промените, предизвикани от кетамин в ЕЕГ, предоставят интересен инструмент за изучаване на такива мрежи, не само в нормалния мозък, но и при неврологични заболявания, при които когнитивните и психиатричните разстройства са видни.“

Констатациите са докладвани в Научни доклади .

За Нас

Публикуването На Независими, Доказани Факти От Доклади За Здравето, Пространството, Природата, Технологиите И Околната Среда.