N2O的快速抗抑鬱作用至少可持續 24 小時，最長甚至可達一週。實驗結果表明，N2O 導致 20％ 難治性抑鬱病人的積極治療反應，其中 15％人的症狀有所緩解。Biological Psychiatry 雜誌最近線上發表了這項研究。
這項研究針對 20 個難治性抑鬱症患者，他們隨機接受 1 小時的吸入治療，吸入的或是 1:1 的 N2O 與氧氣的混合物，或是1:1的氮氣與氧氣的混合物(作為安慰劑)。吸入氣的濃度是 44％。一週後，這些病人接受病例交叉研究。
其中 15 個病人完成了這項研究，3 個病人中斷了 N2O 治療，2 個病人因產生焦慮和噁心的副作用中斷治療。15 個完成實驗的病人中，4個(20％)對治療有積極反應，表現為在 HDRS-21 量表上減少 50％ 或更多;3 個(15％)症狀完全緩解，HDRS 分數低於7。接受安慰劑的病人中，只有一個病人對治療有積極反應，沒有一個人完全被治癒。在接受 N2O 治療的2小時和 4小時之後，與接受安慰劑的病人相比，病人抑鬱症狀大有改進。就此認為，N2O 比安慰劑有更好的療效。
噁心和焦慮的副作用通常出現在 1 小時治療的尾聲，而且在停止治療後立刻緩解。研究者認為，調整劑量可以避免副作用。“用低劑量的N2O進行治療，副作用就會減少，而且你可以隨時停止治療以便讓患者快速恢復。”
不像氯胺酮需要在體內代謝，N2O 是一種氣體，在停止治療後的 10 分鐘在體內便無跡可尋。患者心情變好似乎與 N2O 在體內停留無關，N2O確實對大腦產生了作用然後離開了身體，但是那個作用卻一直存在。
當給患者使用 N2O 時，他們並不像傳說中的吸入了笑氣而發笑;相反，他們鎮靜並進入睡眠，從而改善心境。還有，N2O並不引起像氯胺酮引發的幻覺和妄想的症狀，並且它不至成癮。
為了進一步證實 N2O 的作用，在未來的研究中還需要解決許多問題。例如，研究者注意到使用 HDRS-21 量表的侷限性，因此，不同的量表，像I-PANAS-SF 或 VAS 也許會更好。這項研究只是一個概念驗證實驗，但如果真的存在能夠快速改善難治性抑鬱症患者狀態的方法，那將會非常好。
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