Большая депрессия – одно из наиболее распространенных психических расстройств в Соединенных Штатах, примерно 17.3 миллиона взрослых испытали серьезный депрессивный эпизод в 2017 году. Однако многие нервные изменения, лежащие в основе переходов между активной депрессией, ремиссией и повторным появлением депрессии, остаются неизвестными. Кетамин, быстродействующий антидепрессант, который снимает симптомы депрессии за часы, а не за недели или дольше, дает исследователям возможность исследовать краткосрочные и долгосрочные биологические изменения, лежащие в основе этих переходов.
«Кетамин является потенциально трансформирующим средством от депрессии, но одна из основных проблем, связанных с этим препаратом, – поддержание выздоровления после первоначального лечения», – сказал автор исследования Конор Листон, штат Массачусетс.D., Ph.D., Weill Cornell Medicine, Нью-Йорк.
Чтобы понять механизмы, лежащие в основе перехода от активной депрессии к ремиссии у людей, исследователи изучили поведение мышей, связанное с депрессией.
Исследователи сделали снимки с высоким разрешением дендритных шипов в префронтальной коре мышей до и после того, как они испытали стрессор. Дендритные шипы – это выступы в части нейронов, которые получают коммуникационный сигнал от других нейронов. Исследователи обнаружили, что у мышей, демонстрирующих поведение, связанное с депрессией, увеличилось выведение и уменьшение образования дендритных шипов в префронтальной коре по сравнению с мышами, не подвергавшимися воздействию стрессора. Этот результат повторяет предыдущие исследования, связывающие появление поведения, связанного с депрессией, у мышей с потерей дендритного шипа.
Помимо воздействия на дендритные шипы, стресс уменьшал функциональную связность и одновременную активность нейронов в префронтальной коре головного мозга мышей. Снижение связи и активности было связано с поведением, связанным с депрессией, в ответ на стрессоры. Затем группа Листона обнаружила, что лечение кетамином быстро восстанавливает функциональную связность и ансамблевую активность нейронов и устраняет поведение, связанное с депрессией.
Через 24 часа после приема однократной дозы кетамина мыши, подвергшиеся стрессу, показали изменение поведения, связанного с депрессией, и увеличение образования дендритных шипов по сравнению с мышами, подвергшимися стрессу, которые не получали кетамин. Эти новые дендритные шипы были функциональными, создавая рабочие связи с другими нейронами.
Исследователи обнаружили, что, хотя изменения в поведении и нервной активности у мышей происходили быстро (через три часа после лечения кетамином), формирование дендритных шипов происходило медленнее (через 12-24 часов после лечения кетамином). Хотя необходимы дальнейшие исследования, авторы предполагают, что эти результаты могут указывать на то, что возобновление роста дендритного позвоночника может быть следствием вызванного кетамином восстановления активности префронтальной коры головного мозга.
Хотя не было обнаружено, что дендритные шипы лежат в основе быстро действующих эффектов кетамина на поведение мышей, связанное с депрессией, было обнаружено, что они играют важную роль в поддержании ремиссии этого поведения. Используя новую технологию, разработанную Харуо Касаи, Ph.D., и Харухико Бито, Ph.D., Сотрудники Токийского университета обнаружили, что выборочное удаление этих новообразованных дендритных шипов привело к повторному появлению поведения, связанного с депрессией.
«Наши результаты показывают, что вмешательства, направленные на усиление образования синапсов и продление их выживания, могут быть полезны для поддержания антидепрессивного эффекта кетамина в дни и недели после лечения», – сказал д-р. Liston.
"Кетамин – первый новый антидепрессант с новым механизмом действия с 1980-х годов. Его способность быстро уменьшать суицидальные мысли уже является фундаментальным прорывом ", – сказала Джанин Симмонс, M.D., Ph.D., руководитель программы NIMH по социальной и аффективной нейробиологии. "Дополнительная информация о долгосрочном влиянии кетамина на мозговые цепи может помочь в будущем в лечении расстройств настроения."