麻醉和功能连接：fMRI 变化分析

背景：

Parke-Davis 开发的苯环利定衍生物代表了一种尝试模拟苯环利定麻醉而不诱导其母体化合物的严重拟精神病反应。 最初的报告很有前途，并受到了极大的热情。 在高剂量下，该药物被发现可提供深度镇痛，同时保持气道反射。 它引起了可靠的健忘症，但可以通过简单的注射来实现。 当时声称这种麻醉剂预示着麻醉史上的一个新阶段。 今天，自麻醉剂在密歇根州被引入 40 多年以来，人们对这种古老药物的兴趣重新燃起。 越来越多的研究人员正在研究麻醉对人体的影响。 目前，人们对麻醉作为阿片类药物保留剂、精神分裂症模型、抗抑郁药以及复杂区域疼痛综合征中的 N-甲基 D-天冬氨酸 (NMDA) 拮抗剂产生了极大的兴趣。

功能连通性是对静止脑组织固有的低频振荡 (<0.08 Hz) 的测量。 这些振荡是在 fMRI 上测量的，并且似乎在大脑的相关区域之间是同步的。 尽管这一领域的研究仍处于起步阶段，但对运动、听觉、视觉和感觉运动系统的研究表明，大脑的功能相关区域会产生相关的低频振荡。 这一引人入胜的发现提出了一种研究大脑功能的新方法以及一种潜在的疾病诊断工具的可能性。 最近对中央前回的 fMRI 研究表明，功能连接研究能够区分健康志愿者和多发性硬化症患者。 正在进行其他研究以确定功能连接是否对早期阿尔茨海默氏病的诊断有用。

最近对功能连接的研究已经确定了大脑在休息时活跃的区域。 这些区域通常在“默认模式网络”(DMN) 中提及。 DMN 的活动在休息时大脑中增加，而当受试者专注于一项脑力任务时则减少。 第一项检查慢性疼痛患者功能连接的 fMRI 研究发表在最近一期的神经科学杂志上。 在这项研究中，在慢性疼痛患者中发现了功能连接的异常模式。 具体而言，观察到下调 DMN 的功能障碍。 慢性疼痛患者的内侧前额叶皮层、杏仁核或后扣带回皮层的停用程度与健康对照组不同。

唯一一项检查重度抑郁症功能连接的 fMRI 研究发表于 2007 年 9 月。 这项研究还注意到 DMN 的功能障碍。 抑郁症患者的膝下扣带皮层、丘脑、眶额叶皮层和楔前叶的网络功能连通性增加。 值得注意的是，膝下扣带皮层是最近一项临床试验的位置，表明对该区域进行深部脑刺激可以改善严重难治性抑郁症患者的症状。

近年来，人们对麻醉治疗慢性疼痛和抑郁症的兴趣有所增长。 虽然还没有对慢性疼痛患者进行低剂量麻醉的随机试验，但目前可用的证据表明它在治疗异常性疼痛、痛觉过敏和痛觉过敏方面最有效。 对于抑郁症，有一项随机、安慰剂对照、双盲交叉研究。 在抑郁症试验中，发现单次静脉内麻醉可产生强大而快速的抗抑郁作用，并持续至少一周。

客观的：

使用功能磁共振成像 (fMRI) 检查人脑在休息时和麻醉镇静后的功能连接。

具体目标/假设：

1. 测量三个研究组（健康志愿者、慢性背痛和难治性抑郁症）的功能连接程度。
2. 分析基线功能连接的差异。
3. 测量 IV 低剂量麻醉镇静后功能连接的变化。
4. 记录研究组在麻醉反应方面的差异。
5. 测量 fMRI 变化与治疗效果之间的任何相关性。

研究协议：

参与这项研究包括四次主要访问和一次可选的后续访问。 第一次访问是基线访谈，使用结构化访谈评估参与者的资格。 第二次访问是在 fMRI 中心进行初始 fMRI 扫描。 第三次到医院打麻药；输注过程中任何不良事件的管理将由麻醉后监护室 (PACU) 人员监控。 第四次访问是在 fMRI 中心进行后续 fMRI 扫描。 在 fMRI 中心有一个可选的为期一周的后续访问，以进行最终的 fMRI 扫描。

fMRI 统计分析：成像实验和特定主题数据的分析将导致对应于单独测量的地图：静息状态功能连接图和脑血流量 (CBF) 测量。 最终推断将在体素水平和解剖学特定感兴趣区域 (ROI) 进行。 基于体素的分析将通过生成称为统计参数图 (SPM) 的摘要图像来表示输注前与输注后，并且随着两个患者组的数据可用，双向方差分析结果氯胺酮输注状态和患者诊断（慢性疼痛或难治性抑郁症）。 基于 ROI 的分析将由自我反思任务中生成的先验选择的感兴趣的额叶边缘区域以及文献中给出的默认模式网络中的解剖节点驱动。