Équipe de recherche internationale incluse Sofia KulikovaChercheur principal à Université HSE-Perm, ont découvert que la kétamine, en tant que bloqueur des récepteurs NMDA, augmente le bruit de fond du cerveau, provoquant une entropie plus élevée des signaux sensoriels entrants et altérant leur transmission entre le thalamus et le cortex. Ces découvertes peuvent contribuer à une meilleure compréhension des causes de la psychose dans la schizophrénie. Un article contenant des résultats de recherche a été publié dans Journal européen des neurosciences.

troubles du spectre de la schizophrénie affecter environ une personne sur 300 dans le monde. La manifestation la plus courante de ce trouble est des troubles de la perception tels que des hallucinations, des délires et une psychose.

Un médicament appelé kétamine peut provoquer un état mental similaire à la psychose chez les individus en bonne santé. La kétamine bloque les récepteurs NMDA qui sont impliqués dans la transmission des signaux excitateurs dans le cerveau. Le déséquilibre de l’excitation et de l’inhibition dans le système nerveux central peut affecter la précision de la perception sensorielle.

On pense maintenant que des changements similaires dans la fonction des récepteurs NMDA sont l’une des causes des troubles de la perception dans la schizophrénie. Cependant, on ne sait pas exactement comment ce processus se produit dans la partie du cerveau impliquée.

Pour le savoir, des neuroscientifiques de France, d’Autriche et de Russie ont étudié comment le cerveau de souris de laboratoire traitait les signaux sensoriels de la kétamine. Les chercheurs ont examiné les oscillations bêta et gamma qui se produisent en réponse à des stimuli sensoriels dans le système thalamo-cortical du cerveau du rat, le réseau de nerfs reliant le cortex cérébral au thalamus qui est responsable de la transmission des informations sensorielles des organes de perception au cerveau. .

Les oscillations bêta sont des ondes cérébrales dans la plage de 15 à 30 Hz, et les ondes gamma sont des ondes dans la plage de 30 à 80 Hz. Cette fréquence est considérée comme importante pour le codage et l’intégration des informations sensorielles.

Dans l’expérience, des souris ont été implantées avec des microélectrodes pour enregistrer l’activité électrique dans le thalamus et le cortex somatosensoriel, une région du cerveau responsable du traitement des informations sensorielles provenant du thalamus. Les chercheurs ont stimulé les moustaches des souris (vibrisses) et enregistré les réponses cérébrales avant et après l’administration de kétamine.

La comparaison des deux ensembles de données révèle que la kétamine augmente la force des oscillations bêta et gamma dans le cortex et le thalamus même à l’état de repos avant qu’un stimulus ne soit présenté, alors que l’amplitude des oscillations bêta/gamma à 200-700 ms période post-stimulus est significativement plus faible dans toutes les localisations corticales et le thalamus noté après administration de kétamine.

L’intervalle post-stimulation de 200 à 700 ms est suffisamment long pour coder, intégrer et comprendre les signaux sensoriels entrants. La diminution observée de la force des oscillations induites par les stimuli sensoriels peut être associée à des troubles de la perception.

Les fréquences de pré-stimulus bêta et gamma dans les enregistrements corticaux et thalamiques étaient significativement plus élevées dans la condition kétamine (à droite) par rapport à la condition saline (à gauche) / Yi Qin et al. Journal européen des neurosciences

L’analyse a également révélé qu’en inhibant les récepteurs NMDA, l’administration de kétamine ajoutait du bruit à la fréquence gamma dans la période post-stimulation de 200 à 700 ms dans un noyau thalamique et dans une couche du cortex somatosensoriel. On peut supposer que cette augmentation observée du bruit, c’est-à-dire une réduction du rapport signal sur bruit, indique également une capacité altérée des neurones à traiter les signaux sensoriels entrants.

Ces résultats suggèrent que la psychose peut être déclenchée par un bruit de fond accru qui altère la fonction des neurones thalamo-corticaux. Ceci, à son tour, pourrait être causé par des dommages aux récepteurs NMDA affectant l’équilibre de l’inhibition et de l’excitation dans le cerveau. Le bruit rend les signaux sensoriels moins clairs ou prononcés. De plus, il peut provoquer des explosions spontanées d’activité associées à une perception déformée de la réalité.

« Les changements trouvés dans l’activité électrique thalamique et corticale associés au traitement de l’information sensorielle altéré induit par la kétamine peuvent servir de biomarqueurs pour tester les médicaments antipsychotiques ou prédire l’évolution de la maladie chez les patients atteints de troubles du spectre psychotique. »,- Sofia Kulikova PhD, Chercheur senior à l’Université HSE-Perm.