Anestesia e conectividade funcional: uma análise das alterações da fMRI

Fundo:

Um derivado da fenciclidina desenvolvido por Parke-Davis representou uma tentativa de imitar a anestesia com fenciclidina sem induzir as reações psicomiméticas graves de seu composto original. Os relatórios iniciais foram promissores e receberam grande entusiasmo. Em altas doses, verificou-se que a droga fornece analgesia profunda, preservando os reflexos das vias aéreas. Induzia amnésia confiável, mas podia ser administrado como uma simples injeção. Afirmou-se na época que esse anestésico anunciava uma nova fase na história da anestesia. Hoje, mais de 40 anos desde que o anestésico foi introduzido em Michigan, houve um ressurgimento do interesse por essa antiga droga. Um número crescente de investigadores está estudando os efeitos da anestesia em seres humanos. Atualmente, há um grande interesse na anestesia como agente poupador de opioides, modelo para esquizofrenia, antidepressivo e como antagonista do N-Metil D-Aspartato (NMDA) em síndromes dolorosas regionais complexas.

A conectividade funcional é uma medida de oscilações de baixa frequência (<0,08 Hz) que são inerentes ao tecido cerebral em repouso. Essas oscilações são medidas em fMRI e parecem estar sincronizadas entre áreas relacionadas do cérebro. Embora a pesquisa nesta área ainda esteja em sua infância, estudos dos sistemas motor, auditivo, visual e sensório-motor mostraram que áreas funcionalmente relacionadas do cérebro produzem oscilações de baixa frequência correlacionadas. Esta descoberta fascinante levanta a possibilidade de uma nova abordagem para estudar a função cerebral, bem como uma ferramenta potencial para o diagnóstico de doenças. Estudos recentes de fMRI do giro pré-central demonstraram a capacidade de estudos de conectividade funcional para diferenciar voluntários saudáveis ​​de pacientes com esclerose múltipla. Pesquisas adicionais estão em andamento para determinar se a conectividade funcional será útil no diagnóstico da doença de Alzheimer precoce.

Pesquisas recentes em conectividade funcional identificaram regiões do cérebro ativas em repouso. Essas regiões geralmente são chamadas de "Rede de modo padrão" (DMN). A atividade no DMN é aumentada no cérebro em repouso e diminuída quando um sujeito se concentra em uma tarefa mental. O primeiro estudo fMRI que examina a conectividade funcional em pacientes com dor crônica foi publicado em uma edição recente do Journal of Neuroscience. Neste estudo, padrões anormais de conectividade funcional foram observados em pacientes com dor crônica. Especificamente, foi observada uma disfunção na regulação negativa do DMN. Os pacientes com dor crônica não desativaram o córtex pré-frontal medial, a amígdala ou o córtex cingulado posterior no mesmo grau que os controles saudáveis.

O único estudo fMRI que examina a conectividade funcional na depressão maior foi publicado em setembro de 2007. Este estudo também observou uma disfunção no DMN. Verificou-se que indivíduos deprimidos têm conectividade funcional de rede aumentada no córtex cingulado subgenual, tálamo, córtex orbitofrontal e precuneus. Notavelmente, o córtex cingulado subgenual é o local de um ensaio clínico recente sugerindo que a estimulação cerebral profunda nessa região pode melhorar os sintomas de pacientes com depressão refratária grave.

O interesse pela anestesia para o tratamento da dor crônica e da depressão tem crescido nos últimos anos. Embora não haja estudos randomizados de anestesia de baixa dose em pacientes com dor crônica, as evidências atualmente disponíveis indicam que ela é mais eficaz no tratamento de alodinia, hiperalgesia e hiperpatia. Para a depressão, houve um estudo cruzado randomizado, controlado por placebo e duplo-cego. No estudo da depressão, verificou-se que os efeitos antidepressivos robustos e rápidos resultam de uma única dose intravenosa de anestesia e duram pelo menos uma semana.

Objetivo:

Examinar a conectividade funcional no cérebro humano em repouso e após sedação anestésica usando ressonância magnética funcional (fMRI).

Objetivos Específicos/Hipóteses:

1. Medir o grau de conectividade funcional em três grupos de estudo (voluntários saudáveis, dor lombar crônica e depressão refratária).
2. Analise as diferenças na conectividade funcional de linha de base.
3. Meça as mudanças na conectividade funcional após sedação anestésica IV de baixa dose.
4. Documente as diferenças do grupo de estudo na resposta anestésica.
5. Meça qualquer correlação entre alterações de fMRI e efeitos terapêuticos.

Protocolo de estudo:

A participação neste estudo inclui quatro visitas principais e uma visita opcional de acompanhamento. A primeira visita é uma sessão de entrevista inicial para avaliar a elegibilidade do participante usando uma entrevista estruturada. A segunda visita é uma varredura inicial de fMRI no centro de fMRI. A terceira visita é a infusão anestésica no hospital; o gerenciamento de quaisquer eventos adversos durante a infusão será monitorado pela equipe da Unidade de Cuidados Pós-Anestesia (SRPA). A quarta visita é uma varredura fMRI de acompanhamento no centro fMRI. Há uma visita de acompanhamento opcional de uma semana no centro de fMRI para uma varredura final de fMRI.

Análise estatística de fMRI: Os experimentos de imagem e a análise de dados específicos do assunto levarão a mapas correspondentes a medidas separadas: mapas de conectividade funcional em estado de repouso e medidas de fluxo sanguíneo cerebral (CBF). As inferências finais serão feitas no nível do voxel e para regiões de interesse (ROIs) anatomicamente específicas. A análise baseada em voxel será realizada por meio da geração de imagens resumidas referidas como mapas paramétricos estatísticos (SPMs) representando antes da infusão vs. após a infusão e, à medida que os dados nos dois grupos de pacientes estiverem disponíveis, os resultados da ANOVA de duas vias estado de infusão de cetamina e diagnóstico do paciente (dor crônica ou depressão refratária). A análise baseada em ROI será conduzida pelas regiões fronto-límbicas de interesse selecionadas a priori geradas na tarefa de auto-reflexão e pelos nós anatômicos na rede de modo padrão fornecida na literatura.