新研究绘制氯胺酮对大脑的影响

氯胺酮是一种麻醉剂，也因其作为娱乐性药物的非法使用而闻名，近年来随着医疗机构开始认识到其广泛的治疗效果，氯胺酮经历了彻底的声誉康复。该药物越来越多地用于一系列医疗目的，包括作为阿片类药物的止痛药替代品，以及作为难治性抑郁症的疗法。

在发表在 《细胞报告》（Cell Reports）杂志上的一项新研究中，哥伦比亚大学的生物学家和生物医学工程师绘制了氯胺酮对小鼠大脑的影响，并发现长时间重复使用会导致大脑多巴胺系统发生广泛的结构变化。这些发现支持了开发针对大脑特定区域的氯胺酮疗法的理由，而不是施用氯胺酮清洗整个大脑的剂量。

“我们的全脑图谱数据表明，一种更安全的方法是用氯胺酮靶向大脑的特定部位，以尽量减少对大脑其他多巴胺区域的意外影响，”该论文的资深作者Raju Tomer说。

研究发现，反复接触氯胺酮会导致中脑区域中与调节情绪有关的多巴胺神经元减少，以及下丘脑中多巴胺神经元的增加，下丘脑调节身体的基本功能，如新陈代谢和体内平衡。前一个发现，氯胺酮会减少中脑中的多巴胺，这可能表明为什么长期滥用氯胺酮会导致使用者表现出与精神分裂症（一种情绪障碍）患者相似的症状。另一方面，氯胺酮会增加大脑中调节新陈代谢的部分的多巴胺，这可能有助于解释为什么它在治疗饮食失调方面显示出希望。

研究人员高度详细的数据也使他们能够追踪氯胺酮如何影响整个大脑的多巴胺网络。他们发现氯胺酮降低了大脑中负责听觉和视觉的区域的多巴胺轴突或神经纤维的密度，同时增加了大脑认知中心的多巴胺轴突。这些有趣的发现可能有助于解释在暴露于氯胺酮的个体中观察到的解离行为效应。

“我们在反复使用氯胺酮后看到的大脑多巴胺系统的重组可能与认知行为随时间的变化有关，”该论文的合著者Malika Datta说。

迄今为止，大多数关于氯胺酮对大脑影响的研究都着眼于急性暴露的影响——一剂氯胺酮如何在短期内影响大脑。在这项研究中，研究人员检查了长达十天的重复每日暴露。大脑多巴胺构成的统计学显着变化只有在每天使用氯胺酮十天后才能检测到。研究人员评估了在两种剂量下重复暴露于药物的影响，一种剂量类似于用于模拟小鼠抑郁症治疗的剂量，另一种剂量更接近诱导麻醉的剂量。该药物对多巴胺系统的影响在两种剂量下都是可见的。

“这项研究正在为如何对整个大脑进行高分辨率研究开辟一个新的技术前沿，”该论文的合著者Yannan Chen说。这是第一次成功的尝试，以所谓的“亚细胞分辨率”绘制慢性氯胺酮暴露引起的变化，换句话说，下降到看到氯胺酮对单个细胞部分的影响的水平。

迄今为止，大多数关于氯胺酮作用的亚细胞研究都是对研究人员针对的大脑的一个区域的假设驱动的研究，因为他们认为它可能在大脑代谢药物的方式中发挥重要作用。这是第一个在没有首先形成这种假设的情况下检查整个大脑的亚细胞研究。

哥伦比亚大学精神病学家和神经科学家布拉德利·米勒（Bradley Miller）专注于抑郁症，他说：“氯胺酮可以迅速解决许多难治性抑郁症患者的抑郁症，并且正在研究长期使用氯胺酮以防止抑郁症复发。这项研究揭示了氯胺酮如何通过反复使用来重新连接大脑。这是开发靶向治疗方法的重要一步，这些治疗方法可以有效治疗抑郁症，而不会产生氯胺酮的一些不良副作用。

该研究得到了美国国立卫生研究院（NIH）和美国国家心理健康研究所（NIMH）的支持。该论文的主要作者是Malika Datta和Yannan Chen，他们在哥伦比亚大学Raju Tomer的实验室完成了他们的研究。达塔现在是耶鲁大学的博士后研究员。

“这项研究让我们对氯胺酮的功能有了更深入的了解，我们希望这将有助于改善这种非常有前途的药物在各种临床环境中的使用，并有助于最大限度地减少其娱乐性滥用。更广泛地说，该研究表明，位于不同大脑区域的相同类型的神经元可能受到同一种药物的不同影响，“Tomer说。