Background Clinical studies have shown that the rapid antidepressant effect of the glutamate N-methyl-D-aspartate receptor antagonist ketamine generally disappears within 1 week but can be maintained by repeated administration. Preclinical studies showed that a single ketamine injection immediately increases the firing and burst activity of norepinephrine (NE) neurons, but not that of serotonin (5-HT) neurons. It also enhances the population activity of dopamine (DA) neurons. In the present study, we investigated whether such alterations of monoamine neuronal firing are still present 1 day after a single injection, and whether they can be maintained by repeated injections. Methods Rats received a single ketamine injection or 6 over 2 weeks and the firing activity of dorsal raphe nucleus 5-HT, locus coeruleus NE, and ventral tegmental area DA neurons was assessed. Results One day following a single injection of ketamine, there was no change in the firing activity of 5-HT, NE, or DA neurons. One day after repeated ketamine administration, however, there was a robust increase of the firing activity of NE neurons and an enhancement of burst and population activities of DA neurons, but still no change in firing parameters of 5-HT neurons. The increased activity of NE neurons was no longer present 3 days after the last injection, whereas that of DA neurons was still present. DA neurons were firing normally 7 days after repeated injections. Conclusion These results imply that the enhanced activity of NE and DA neurons may play a significant role in the maintenance of the antidepressant action of ketamine.

中文翻译：

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重复但不是单次服用氯胺酮可延长去甲肾上腺素和多巴胺神经元的放电活动

背景临床研究表明，谷氨酸N-甲基-D-天冬氨酸受体拮抗剂氯胺酮的快速抗抑郁作用一般在1周内消失，但可通过重复给药维持。临床前研究表明，单次氯胺酮注射会立即增加去甲肾上腺素 (NE) 神经元的放电和爆发活动，但不会增加血清素 (5-HT) 神经元的放电和爆发活动。它还增强了多巴胺 (DA) 神经元的群体活性。在本研究中，我们调查了单次注射后 1 天单胺神经元放电的这种变化是否仍然存在，以及它们是否可以通过重复注射来维持。方法 大鼠接受氯胺酮单次注射或 6 次超过 2 周和中缝背核 5-HT、蓝斑 NE、和腹侧被盖区DA神经元进行了评估。结果 单次注射氯胺酮后一天，5-HT、NE 或 DA 神经元的放电活动没有变化。然而，在重复服用氯胺酮一天后，NE 神经元的放电活动显着增加，DA 神经元的爆发和群体活动增强，但 5-HT 神经元的放电参数仍然没有变化。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。结果 单次注射氯胺酮后一天，5-HT、NE 或 DA 神经元的放电活动没有变化。然而，在重复服用氯胺酮一天后，NE 神经元的放电活动显着增加，DA 神经元的爆发和群体活动增强，但 5-HT 神经元的放电参数仍然没有变化。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。结果 单次注射氯胺酮后一天，5-HT、NE 或 DA 神经元的放电活动没有变化。然而，在重复服用氯胺酮一天后，NE 神经元的放电活动显着增加，DA 神经元的爆发和群体活动增强，但 5-HT 神经元的放电参数仍然没有变化。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。然而，在重复服用氯胺酮一天后，NE 神经元的放电活动显着增加，DA 神经元的爆发和群体活动增强，但 5-HT 神经元的放电参数仍然没有变化。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。然而，在重复服用氯胺酮一天后，NE 神经元的放电活动显着增加，DA 神经元的爆发和群体活动增强，但 5-HT 神经元的放电参数仍然没有变化。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。最后一次注射后 3 天，NE 神经元的活性增加不再存在，而 DA 神经元的活性仍然存在。重复注射后 7 天，DA 神经元正常放电。结论这些结果表明NE和DA神经元的活性增强可能在维持氯胺酮的抗抑郁作用中起重要作用。