ومن خلال منع الجلوتامات من الارتباط بمستقبلات الحمض الأمينيNMDA، يعمل الكيتامين على زيادة إطلاق الجلوتامات، ويؤدي هذا بدوره إلى تنشيط أنواع أخرى من المستقبلات وتعزيز وظيفة وكثافة المشابك العصبية (الوصلات بين الخلايا العصبية) في مناطق من الدماغ حيث تسبب الإجهاد أو الاكتئاب في ضمور الخلايا. وقد تكون زيادة مرونة نقاط الاشتباك العصبي ــ قدرة المشابك العصبية على ضبط قوتها، وهو ما يشكل ضرورة أساسية لوظيفة الدماغ السليمة ــ السبب العصبي الحيوي وراء التأثير العلاجي الواضح في المرضى.
Al impedir que el glutamato se una al receptor NMDA, la ketamina provoca una liberación aumentada de glutamato, que activa otros tipos de receptores de glutamato y mejora la función y la densidad de las sinapsis (las conexiones entre las neuronas) en zonas del cerebro donde el estrés o la depresión hicieron que las células se atrofiaran. Una mayor plasticidad sináptica –la capacidad de las sinapsis de ajustar su resistencia, que es esencial para una función cerebral saludable- podría ser la razón neurobiológica para el aparente efecto terapéutico en los pacientes.