Anesthésie et connectivité fonctionnelle : une analyse des modifications de l'IRMf

Arrière-plan:

Un dérivé de la phencyclidine développé par Parke-Davis représentait une tentative d'imiter l'anesthésie à la phencyclidine sans induire les réactions psychomimétiques sévères de son composé parent. Les premiers rapports étaient prometteurs et ont suscité un grand enthousiasme. À fortes doses, le médicament s'est avéré fournir une analgésie profonde tout en préservant les réflexes des voies respiratoires. Il induisait une amnésie fiable, mais pouvait être administré sous la forme d'une simple injection. On prétendait à l'époque que cet anesthésique annonçait une nouvelle phase dans l'histoire de l'anesthésie. Aujourd'hui, plus de 40 ans après l'introduction de l'anesthésique au Michigan, il y a eu un regain d'intérêt pour cet ancien médicament. Un nombre croissant de chercheurs étudient les effets de l'anesthésie sur des sujets humains. Il existe actuellement un intérêt considérable pour l'anesthésie en tant qu'agent d'épargne des opioïdes, modèle de la schizophrénie, antidépresseur et antagoniste du N-méthyl D-aspartate (NMDA) dans les syndromes douloureux régionaux complexes.

La connectivité fonctionnelle est une mesure des oscillations à basse fréquence (<0,08 Hz) inhérentes au tissu cérébral au repos. Ces oscillations sont mesurées sur l'IRMf et semblent être synchronisées entre les zones connexes du cerveau. Bien que la recherche dans ce domaine en soit encore à ses balbutiements, des études sur les systèmes moteur, auditif, visuel et sensorimoteur ont montré que des zones cérébrales fonctionnellement liées produisent des oscillations à basse fréquence corrélées. Cette découverte fascinante soulève la possibilité d'une nouvelle approche pour étudier la fonction cérébrale ainsi qu'un outil potentiel pour le diagnostic de la maladie. Des études récentes d'IRMf du gyrus précentral ont démontré la capacité des études de connectivité fonctionnelle à différencier les volontaires sains des patients atteints de sclérose en plaques. Des recherches supplémentaires sont en cours pour déterminer si la connectivité fonctionnelle s'avérera utile dans le diagnostic de la maladie d'Alzheimer précoce.

Des recherches récentes sur la connectivité fonctionnelle ont identifié des régions du cerveau actives au repos. Ces régions sont souvent désignées par le "réseau en mode par défaut" (DMN). L'activité dans le DMN est augmentée dans le cerveau au repos et diminuée lorsqu'un sujet se concentre sur une tâche mentale. La première étude IRMf examinant la connectivité fonctionnelle chez les patients souffrant de douleur chronique a été publiée dans un récent numéro du Journal of Neuroscience. Dans cette étude, des schémas anormaux de connectivité fonctionnelle ont été observés chez des patients souffrant de douleur chronique. Plus précisément, un dysfonctionnement dans la régulation à la baisse du DMN a été observé. Les patients souffrant de douleur chronique n'ont pas désactivé le cortex préfrontal médian, l'amygdale ou le cortex cingulaire postérieur au même degré que les témoins sains.

La seule étude IRMf examinant la connectivité fonctionnelle dans la dépression majeure a été publiée en septembre 2007. Cette étude a également noté un dysfonctionnement du DMN. On a constaté que les sujets déprimés avaient une connectivité fonctionnelle du réseau accrue dans le cortex cingulaire sous-génal, le thalamus, le cortex orbitofrontal et le précuneus. Notamment, le cortex cingulaire sous-genuel est le siège d'un essai clinique récent suggérant que la stimulation cérébrale profonde de cette région peut améliorer les symptômes des patients souffrant de dépression réfractaire sévère.

L'intérêt pour l'anesthésie pour le traitement de la douleur chronique et de la dépression s'est accru ces dernières années. Bien qu'il n'y ait pas eu d'essais randomisés sur l'anesthésie à faible dose chez les patients souffrant de douleur chronique, les preuves actuellement disponibles indiquent qu'elle est plus efficace dans le traitement de l'allodynie, de l'hyperalgésie et de l'hyperpathie. Pour la dépression, il y a eu une étude croisée randomisée, contrôlée par placebo et en double aveugle. Dans l'essai sur la dépression, des effets antidépresseurs robustes et rapides se sont avérés résulter d'une seule dose intraveineuse d'anesthésie et durer au moins une semaine.

Objectif:

Examiner la connectivité fonctionnelle dans le cerveau humain au repos et après une sédation anesthésique à l'aide de l'imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf).

Objectifs spécifiques/hypothèses :

1. Mesurer le degré de connectivité fonctionnelle dans trois groupes d'étude (volontaires sains, maux de dos chroniques et dépression réfractaire).
2. Analysez les différences de connectivité fonctionnelle de base.
3. Mesurez les modifications de la connectivité fonctionnelle après une sédation anesthésique à faible dose IV.
4. Documenter les différences entre les groupes d'étude dans la réponse anesthésique.
5. Mesurez toute corrélation entre les modifications de l'IRMf et les effets thérapeutiques.

Protocole d'étude:

La participation à cette étude comprend quatre visites principales et une visite de suivi facultative. La première visite est une séance d'entrevue de référence pour évaluer l'admissibilité des participants à l'aide d'une entrevue structurée. La deuxième visite est une IRMf initiale au centre d'IRMf. La troisième visite est la perfusion d'anesthésique à l'hôpital ; la gestion de tout événement indésirable pendant la perfusion sera surveillée par le personnel de l'unité de soins post-anesthésiques (USPA). La quatrième visite est une IRMf de suivi au centre d'IRMf. Il y a une visite de suivi facultative d'une semaine au centre d'IRMf pour une IRMf finale.

Analyse statistique IRMf : les expériences d'imagerie et l'analyse des données spécifiques au sujet conduiront à des cartes correspondant à des mesures distinctes : cartes de connectivité fonctionnelle à l'état de repos et mesures du débit sanguin cérébral (CBF). Les conclusions finales seront faites au niveau du voxel et pour les régions d'intérêt (ROI) anatomiquement spécifiques. L'analyse basée sur les voxels sera effectuée grâce à la génération d'images récapitulatives appelées cartes paramétriques statistiques (SPM) représentant l'avant-infusion par rapport à l'après-infusion, et, à mesure que les données des deux groupes de patients deviennent disponibles, les résultats de l'ANOVA bidirectionnelle de l'état de la perfusion de kétamine et du diagnostic du patient (douleur chronique ou dépression réfractaire). L'analyse basée sur le retour sur investissement sera pilotée par les régions d'intérêt fronto-limbiques sélectionnées a priori générées dans la tâche d'auto-réflexion, et par les nœuds anatomiques dans le réseau de mode par défaut donné dans la littérature.