Un equipo internacional de investigadores (compuesto por neurocientíficos de Francia, Austria y Rusia) ha descubierto que la ketamina aumenta el ruido de fondo del cerebro, provocando una mayor entropía de las señales sensoriales entrantes e interrumpiendo su transmisión entre el tálamo y el córtex. Esta circunstancia se debería a que la ketamina constituye un inhibidor de los receptores NMDA. El hallazgo, publicado en la revista científica 'European Journal of Neuroscience', podría a portar un nuevo paso adelante para una mejor comprensión de las causas de la psicosis en la esquizofrenia.
Los trastornos del espectro esquizofrénico afectan aproximadamente a una de cada 300 personas en todo el mundo. Así, las manifestaciones sus manifestaciones más comunes consisten en alteraciones perceptivas como alucinaciones, delirios y psicosis. Un fármaco llamado ketamina puede inducir un estado mental similar a la psicosis en personas sanas. La ketamina inhibe los receptores NMDA implicados en la transmisión de señales excitatorias en el cerebro y un desequilibrio de excitación e inhibición en el sistema nervioso central puede afectar a la precisión de la percepción sensorial.
Actualmente se cree que cambios similares en el funcionamiento de los receptores NMDA son una de las causas de los trastornos de la percepción en la esquizofrenia. Sin embargo, aún no está claro cómo se produce exactamente
Actualmente se cree que cambios similares en el funcionamiento de los receptores NMDA son una de las causas de los trastornos de la percepción en la esquizofrenia. Sin embargo, aún no está claro cómo se produce exactamente este proceso en las regiones cerebrales implicadas. Para averiguarlo, los investigadores estudiaron cómo procesan las señales sensoriales los cerebros de ratas de laboratorio que consumen ketamina.
Los ciéntíficos examinaron las oscilaciones beta y gamma que se producen en respuesta a estímulos sensoriales en el sistema tálamo-cortical del cerebro de los roedores, una red neuronal que conecta la corteza cerebral con el tálamo responsable de la transmisión de la información sensorial desde los órganos de percepción al cerebro. Las oscilaciones beta son ondas cerebrales en el rango de 15 a 30 Hz, y las ondas gamma son aquellas en el rango de 30 a 80 Hz. Se cree que estas frecuencias son fundamentales para codificar e integrar la información sensorial.
Una comparación de los dos conjuntos de datos reveló que la ketamina aumentaba la potencia de las oscilaciones beta y gamma en el córtex y el tálamo incluso en estado de reposo antes de la presentación de un estímulo
En el experimento, se implantaron microelectrodos en ratas para registrar la actividad eléctrica del tálamo y el córtex somatosensorial. Los investigadores estimularon los bigotes (vibrisas) de las ratas y registraron las respuestas cerebrales antes y después de la administración de ketamina. Una comparación de los dos conjuntos de datos reveló que la ketamina aumentaba la potencia de las oscilaciones beta y gamma en el córtex y el tálamo incluso en estado de reposo antes de la presentación de un estímulo, mientras que la amplitud de las oscilaciones beta/gamma en el periodo de 200-700 ms posterior al estímulo era significativamente menor en todos los sitios corticales y talámicos registrados tras la administración de ketamina.
El lapso de tiempo post-estímulo de 200-700 ms es suficientemente largo para codificar, integrar y percibir la señal sensorial entrante. La disminución observada en la potencia de las oscilaciones inducidas por el estímulo sensorial puede asociarse a un deterioro de la percepción. El análisis también reveló que, al inhibir los receptores NMDA, la administración de ketamina añadió ruido a las frecuencias gamma en el periodo de 200-700 ms posterior a la estimulación en un núcleo talámico y en una capa del córtex somatosensorial. Se puede suponer que este aumento observado en el ruido, es decir, una reducción en la relación señal-ruido, también indica la capacidad alterada de las neuronas para procesar las señales sensoriales entrantes.
El ruido hace que las señales sensoriales sean menos definidas o pronunciadas. Además, esto puede provocar estallidos espontáneos de actividad asociados a una percepción distorsionada de la realidad
Estos hallazgos sugieren que la psicosis puede desencadenarse por un aumento del ruido de fondo que afecte a la función de las neuronas tálamo-corticales. Esto, a su vez, podría deberse a un mal funcionamiento de los receptores NMDA que afecta al equilibrio entre inhibición y excitación en el cerebro. El ruido hace que las señales sensoriales sean menos definidas o pronunciadas. Además, esto puede provocar estallidos espontáneos de actividad asociados a una percepción distorsionada de la realidad.
"Las alteraciones descubiertas en la actividad eléctrica talámica y cortical asociadas a los trastornos del procesamiento de la información sensorial inducidos por la ketamina podrían servir como biomarcadores para probar fármacos antipsicóticos o predecir el curso de la enfermedad en pacientes con trastornos del espectro psicótico", ha comentado Sofya Kulikova, investigadora principal de la Universidad HSE-Perm (Rusia).