Kích hoạt dẫn truyền thần kinh glutamatergic bởi Ketamine: Một bước mới trong con đường từ chặn thụ thể NMDA đến những rối loạn dopaminergic và nhận thức liên quan đến vỏ não trước trán
Tóm tắt
Liều ketamine dưới gây mê, một chất đối kháng thụ thể NMDA không cạnh tranh, làm suy giảm chức năng của vỏ não trước trán (PFC) ở chuột và gây ra các triệu chứng ở người tương tự như những gì quan sát được ở bệnh tâm thần phân liệt và trạng thái phân ly, bao gồm suy giảm hiệu suất trong các bài kiểm tra nhạy cảm với thùy trán. Nhiều bằng chứng cho thấy rằng ketamine có thể làm suy yếu chức năng PFC một phần là do tương tác với dẫn truyền thần kinh dopamine ở khu vực này. Nghiên cứu này nhằm xác định cơ chế mà ketamine có thể làm gián đoạn dẫn truyền thần kinh dopaminergic trong, và các chức năng nhận thức liên quan đến, PFC. Một nghiên cứu đáp ứng liều chi tiết sử dụng vi thẩm phân ở chuột tỉnh táo cho thấy rằng liều thấp của ketamine (10, 20 và 30 mg/kg) làm tăng dòng glutamate trong PFC, cho thấy rằng ở những liều này, ketamine có thể làm tăng dẫn truyền thần kinh glutamatergic trong PFC tại các thụ thể glutamate không phải NMDA. Một liều gây mê của ketamine (200 mg/kg) làm giảm, và một liều trung gian 50 mg/kg không ảnh hưởng đến, mức độ glutamate. Ketamine, ở liều 30 mg/kg, cũng làm tăng sự giải phóng dopamine trong PFC. Sự gia tăng này bị chặn bởi việc áp dụng vào PFC của chất đối kháng thụ thể AMPA/kainate, 6-cyano-7-nitroquinoxaline-2,3-dione CNQX. Hơn nữa, sự kích hoạt giải phóng dopamine do ketamine gây ra và sự suy giảm luân phiên không gian kéo dài ở loài gặm nhấm, một nhiệm vụ nhận thức nhạy cảm với PFC, đã được cải thiện bởi sự điều trị trước toàn thân với chất đối kháng thụ thể AMPA/kainate LY293558. Những phát hiện này cho thấy rằng ketamine có thể làm gián đoạn dẫn truyền thần kinh dopaminergic trong PFC cũng như các chức năng nhận thức liên quan đến khu vực này, một phần, thông qua việc tăng giải phóng glutamate, từ đó
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
Bakker, 1961, Observations on the psychotomimetic effects of sernyl., Comp Psychiatr, 2, 269, 10.1016/S0010-440X(61)80033-3
Davies, 1960, The effect of the 1-arylcyclohexylamine (sernyl) on twelve normal volunteers., J Ment Sci, 106, 912, 10.1192/bjp.106.444.912
De Brabander, 1991, Comparison of the effects of neonatal and adult medial prefrontal cortex lesions on food hoarding and spatial delayed alternation., Behav Brain Res, 42, 67, 10.1016/S0166-4328(05)80041-5
Ghoneim, 1985, Ketamine: behavioral effects of subanesthetic doses., J Clin Psychopharmacol, 5, 70, 10.1097/00004714-198504000-00003
Goldman-Rakic PS (1987) Curcuitry of primate prefrontal cortex and regulation of behavior by representational memory. in Handbook of physiology, Sec I, Higher functions of the brain, ed Plum F (Oxford, New York), pp 373–417.
Hauber, 1993, The non-NMA glutamate receptor antagonist GYKI 52466 counteracts locomotor stimulation and anticataleptic activity induced by the NMDA antagonist dizocilpine., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol, 348, 486, 10.1007/BF00173207
Hertel, 1996, Effects of d-Amphetamine and phencyclidine on behavior and extracellular concentrations of neurotensin and dopamine in the ventral striatum and the medial prefrontal cortex of the rat., Behav Brain Res, 72, 103, 10.1016/0166-4328(96)00138-6
Houser CR Vaughn JE Hendry SHC Jones EG Peters A (1984) GABA neurons in the cerebral cortes. in Cerebral cortex: functional properties of cortical cells, Vol 2, eds Peters A Jones EG (Plenum, New York), pp 63–90.
Jedema, 1994, Glutamatergic control of dopamine release during stress in rat prefrontal cortex., J Neurochem, 63, 785, 10.1046/j.1471-4159.1994.63020785.x
Jedema, 1996, Characterization of excitatory amino acid modulation of dopamine release in the prefrontal cortex of conscious rats., J Neurochem, 66, 1448, 10.1046/j.1471-4159.1996.66041448.x
Krystal, 1995, Modulating ketamine-induced thought disorder with lorazepam and haloperidol in humans., Schizo Res, 15, 156a
Lahti AC, Holcomb HH, Medoff DR, Tamminga CA (1995a) Ketamine activates psychosis and alters limbic blood flow in schizophrenia. NeuroReport 6(6):869–872.
Liu, 1995, Regulation of glutamate efflux by excitatory amino acid receptors: evidence for tonic inhibitory and phasic excitatory regulation., J Pharmacol Exp Ther, 274, 1209
Luby, 1959, Study of a new schizophrenomimetic drug-sernyl., Amer Med Assoc Arch Neurol Psychiatr, 81, 363, 10.1001/archneurpsyc.1959.02340150095011
Matthysse, 1973, Antipsychotic drug actions: a clue to the neuropharmacology of schizophrenia?, Fed Proc, 32, 200
Miwa, 1992, Presynaptic glutamate receptors depress inhibitory postsynaptic transmission in lobster neuromuscular sypase., J Neurophysiol, 70, 1159, 10.1152/jn.1993.70.3.1159
Murphy, 1996, Effect of FG 7142 on prefrontal cortex dopamine and spatial working memory in rat and monkey., Proc Natl Acad Sci USA, 92, 1325, 10.1073/pnas.93.3.1325
Oye, 1992, Effects of ketamine on sensory preception: evidence for a role of N-methyl-d-asparate receptors., J Pharmacol Exp Ther, 260, 1209
Pap, 1995, Excitatory amino acid antagonists attenuate the effects of cocaine on extracellular dopamine in the nucleus accumbens., J Pharmacol Exp Ther, 274, 127
Paxinos G Watson C (1982) The brain in stereotaxic coordinates. (Academic, New York).
Schoepp, 1995, In vitro and in vivo antagonism of AMPA receptor activation by (3S,4aR,6R,8aR)-6-[2-(I(2)H-tetrazole-5-yl)etheyl]decahydroisoquinoline-3-carboxylic acid., Neuropharmacology, 34, 1059, 10.1016/0028-3908(95)00099-R
Wang, 1996, Presynaptic NMDA receptors display physiological characteristics of homomeric complexes of NRI subunits that contain the exon 5 insert in the N-terminal domain., J Neurochem, 66, 865, 10.1046/j.1471-4159.1996.66020865.x
Westerink, 1992, The release of dopamine from nerve terminals and dendrites of nigrostriatal neurons induced by excitatory amino acids in the conscious rat., Naunyn Schmiedebergs Arch Pharmacol, 345, 523, 10.1007/BF00168943