體表與體表聯(lián)系的生物學(xué)機(jī)制
——腦可塑性

劉健華 許能貴

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州，51006）

“973”專題——經(jīng)脈體表特異性聯(lián)系的生物學(xué)機(jī)制及針刺手法量效關(guān)系的研究

體表與體表聯(lián)系的生物學(xué)機(jī)制
——腦可塑性

劉健華 許能貴

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)，廣州，51006）

經(jīng)絡(luò)學(xué)說的理論核心在于揭示人體體表與體表、體表與內(nèi)臟之間的特定聯(lián)系，但是體表與體表的聯(lián)系長期以來未得到重視。不解決這個問題，針灸臨床循經(jīng)遠(yuǎn)距離取穴就缺乏充足的科學(xué)依據(jù)。近10余年來，大量的研究表明，當(dāng)靈長類動物和人類的軀體感覺傳入發(fā)生障礙時，體表與體表之間顯現(xiàn)出某種特定的聯(lián)系，且與腦可塑性密切相關(guān)。

經(jīng)絡(luò)；體表與體表聯(lián)系；腦可塑性

縱觀經(jīng)絡(luò)學(xué)說的起源、發(fā)展及形成，其理論核心在于揭示體表與體表、體表與內(nèi)臟之間的特定聯(lián)系。從《陰陽十一脈灸經(jīng)》和《足臂十一脈灸經(jīng)》可以看出，經(jīng)脈的原始面貌僅局限于標(biāo)脈與本脈上下之間的特定聯(lián)系，其“所生病”和“是動病”也甚少與內(nèi)臟發(fā)生聯(lián)系。隨著醫(yī)療實踐經(jīng)驗的不斷積累，到《黃帝內(nèi)經(jīng)》時期經(jīng)脈“內(nèi)屬于府藏，外絡(luò)于支節(jié)”，無論是經(jīng)脈的生理循行和病理變化均注意到體表和特定內(nèi)臟之間的重要聯(lián)系。但是，手三陽經(jīng)仍保留了經(jīng)脈的原始面貌，其病候（是動病和所生?。┧磻?yīng)的多為經(jīng)脈病，甚少涉及臟腑病。如手陽明大腸經(jīng)，“是動則?。糊X痛，頸腫。是主津所生病：目黃，口干，鼽衄，喉痹，肩前臑痛，大指次指痛不用。氣有余，則當(dāng)脈所過者熱腫；虛，則寒栗不復(fù)。”。循經(jīng)遠(yuǎn)道取穴是針灸的主要治療原則，臨床上頭面部的疾患經(jīng)常選取四肢肘膝關(guān)節(jié)以下的穴位治療，合谷配內(nèi)庭就是治療胃火牙痛的經(jīng)典組合。四總穴歌是歷經(jīng)千百年臨床實踐所沉淀的寶貴財富，其中“腰背委中求，頭項尋列缺，面口合谷收”所揭示的都是經(jīng)脈體表與體表之間的特定聯(lián)系。

然而，早期經(jīng)絡(luò)學(xué)說所揭示的體表與體表聯(lián)系的原始內(nèi)涵長期以來未得到重視，而“經(jīng)脈所過，主治所及”的循經(jīng)遠(yuǎn)道取穴的治療原則一直沒有得到很好的解釋，始終困擾著廣大針灸臨床工作者。對于經(jīng)脈-臟腑相關(guān)這一重要生命現(xiàn)象的科學(xué)價值，由于現(xiàn)代醫(yī)學(xué)“體表-內(nèi)臟相關(guān)”命題的概括而被現(xiàn)代生命科學(xué)普遍理解，攀登計劃及2005、2006年兩個973項目對此開展了較為系統(tǒng)和深入的研究。

空間距離相距遙遠(yuǎn)的兩部位間為什么存在如此密切的聯(lián)系？經(jīng)脈體表與體表之間到底蘊(yùn)涵著怎樣的科學(xué)內(nèi)涵呢？

2001年《NEUROLOGY》報道了1例雙耳聽力嚴(yán)重減退的78歲老人，當(dāng)其移動左手中指可產(chǎn)生耳鳴，進(jìn)一步研究指出其可能與周圍神經(jīng)損傷后產(chǎn)生的腦可塑性變化有關(guān)［1］。

腦可塑性是指大腦的結(jié)構(gòu)和功能可以為外界環(huán)境和經(jīng)驗所修飾，包括結(jié)構(gòu)可塑性和功能可塑性。結(jié)構(gòu)可塑性是指大腦內(nèi)部突觸、神經(jīng)元之間的連接可以由于學(xué)習(xí)和經(jīng)驗的影響建立新的連接，從而影響個體的行為。功能可塑性是指通過學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，大腦某一代表區(qū)的功能可以由鄰近的腦區(qū)代替，也表現(xiàn)為腦損傷患者在經(jīng)過學(xué)習(xí)、訓(xùn)練后腦功能在一定程度上的恢復(fù)。

近10余年來，《Science》《Nature》和《PNAS》等雜志相繼發(fā)表的一系列高水平研究表明，當(dāng)靈長類動物和人類的軀體感覺信息的傳遞發(fā)生障礙時，體表與體表之間顯現(xiàn)出某種特定的聯(lián)系，且與腦可塑性有著非常密切的聯(lián)系。

1）背根損傷：1991年P(guān)ons開展了一項具有開創(chuàng)性的研究，在切斷獼猴C2-T4背根以去除手、前肢和頸部的感覺傳入，在去傳入的體感皮層SⅠ共記錄到124個部位的神經(jīng)元對面部刺激發(fā)生反應(yīng)，且面部逐漸向軀干部擴(kuò)展并與軀干部形成異常的連接，其擴(kuò)展的最小距離為5～8 mm，最大可達(dá)10～14 mm［2］。1994年Lund對Pons的工作做了進(jìn)一步的研究，他將一根電極插入皮層SⅠ區(qū)，根據(jù)其距離皮層的位置深淺從上到下一共記錄了15個神經(jīng)元。發(fā)現(xiàn)，感受野在拇指（第3和第5）的神經(jīng)元與感受野在下頜（第4）和面頰（第6）的神經(jīng)元緊密相鄰。感受野在上臂（第1和第7）的神經(jīng)元與感受野在下頜（第2和第8）和外側(cè)面部（第6）的神經(jīng)元緊密相鄰。在切除C2-T4背根后，支配去傳入?yún)^(qū)域的3b區(qū)并不立即對面部的刺激發(fā)生反應(yīng)，提示皮層重建完成與否可能是關(guān)鍵［3］。1998年Jones在獼猴丘腦觀察到類似上述皮層發(fā)生的變化，在C2-T4背根損傷后，將13根微電極從后向前水平刺入丘腦腹后核（VP）記錄其神經(jīng)元的外周感受野，發(fā)現(xiàn)感受野在面部所代表的區(qū)域最大且感受野在面部和軀干的神經(jīng)元緊密相鄰，提示面部和軀干部在VP的感覺代表區(qū)緊密相鄰［4］。

同樣，在人類身上亦有類似的變化。Kew等在兩位因C5-T1背根慢性撕裂（上肢去傳入）而截肢的患者身上研究發(fā)現(xiàn)，按壓或振動觸摸刺激患側(cè)胸部或背部均產(chǎn)生手或前臂的患肢覺。有趣的是研究人員經(jīng)過仔細(xì)地探查后發(fā)現(xiàn)，上述刺激作用于患者的面部不產(chǎn)生患肢覺。同時進(jìn)行的PET結(jié)果表明，觸摸患側(cè)胸部導(dǎo)致皮層大面積的激活，較健側(cè)向外擴(kuò)展了約20 mm。該擴(kuò)展部分與正常手和手臂的皮層投射區(qū)重疊，提示去傳入的皮層區(qū)域被胸部傳入所激活。此外，在丘腦亦觀察到類似的變化［5］。

2）背索損傷：Jain等觀察了切除成年夜猴單側(cè)背索（C3-C4）對對側(cè)軀體感覺皮層3b區(qū)的手、面和手臂區(qū)域的作用。結(jié)果表明，完全切除背索后即刻，手區(qū)對手部刺激失去反應(yīng)；部分切除背索后5 d，手區(qū)的去傳入部分對手部刺激仍然沒有反應(yīng)；部分切除背索后36 d，保留的背索傳入的皮層區(qū)域發(fā)生擴(kuò)展；完全切除8個月后，皮層的手區(qū)和手臂區(qū)對面頰的刺激起反應(yīng)［6］。隨后Jain等又研究發(fā)現(xiàn)，完全或部分切除獼猴C3C5背索后22個月，在丘腦腹后核（VP）出現(xiàn)了類似3b的大規(guī)模重組，主要表現(xiàn)為面部的傳入擴(kuò)展到去傳入的手部甚至是足部，手臂擴(kuò)展到手，枕部頸部肩部擴(kuò)展至手和足部［7］。此外，Jain等又從形態(tài)學(xué)的角度進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)上述丘腦和皮層發(fā)生的功能重組與腦干密切相關(guān)。將辣根過氧化物酶（HRP）注入切斷C3C5的獼猴面部，HRP標(biāo)記的面部感覺神經(jīng)元的軸突一直延伸到楔狀核的中間部，而正常情況下該部位是手和前肢軸突終止的部位。C3C5損傷后18～33個月，新的外周傳入神經(jīng)開始出芽，占據(jù)楔狀核的13，提示背索損傷后面部的傳入激活了皮層的手區(qū)。同時，去傳入的手區(qū)對保留的手部傳入的刺激和面頰部刺激均發(fā)生反應(yīng)［8］。

同樣，許多學(xué)者在人類身上也有類似的發(fā)現(xiàn)。Moore等應(yīng)用功能磁共振（fMRI）在一位T3-T12完全切斷8年后的患者身上發(fā)現(xiàn)，在其下胸部的感覺傳入喪失后，上肢的觸覺刺激使體感皮層去神經(jīng)的軀干部發(fā)生異常的激活反應(yīng)，其距離支配上肢的皮層區(qū)域約1.6～2.0cm［9］。Perani等進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，胸段完全損傷后5～7年，感覺運(yùn)動皮層出現(xiàn)上述類似的變化，上肢傳入已侵入至去神經(jīng)的下肢的皮層區(qū)域［10］。Corbetta等觀察了高位頸髓損傷患者（肩膀以下手的感覺和運(yùn)動功能喪失）和健康受試者軀體感覺運(yùn)動皮層對手的振動刺激和舌頭移動時的激活反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)患者SⅠ手區(qū)對手的振動刺激不發(fā)生反應(yīng)，舌頭移動時卻被激活，而正常情況下舌頭移動僅激活皮層外側(cè)面部，提示患者的面部激活區(qū)域已經(jīng)侵入正常的手區(qū)［11］。

3）截肢：Florence等研究發(fā)現(xiàn)，猴肱骨中段截肢（手和前肢去傳入）后，支配手的皮層3b區(qū)神經(jīng)元可被來自面部和上肢殘端的傳入同時激活。同時，在丘腦腹后外側(cè)核（VPL）手區(qū)也出現(xiàn)類似的情況，提示面部和上肢殘端在皮層3b區(qū)和丘腦已經(jīng)發(fā)生相互擴(kuò)展［12］。

在人類截肢患者身上進(jìn)行的一系列研究則獲取了更加豐富的資料。Knecht等研究發(fā)現(xiàn)，觸摸刺激右上肢截肢患者面部、軀干部可引發(fā)的患肢覺和或患指覺，疼痛刺激左上肢截肢患者面部、軀干部同樣引發(fā)患肢覺和或患指覺［13］。Farne等在世界上首例接受雙手移植的一位33歲患者身上發(fā)現(xiàn)，移植5個月后手的觸覺敏感性迅速恢復(fù)。然而，同時觸摸右手和右側(cè)面部時，右手的感知被右側(cè)面部明顯遮蓋，其判斷刺激部位的準(zhǔn)確率僅為45%。進(jìn)一步的研究提示，截肢后面部區(qū)域入侵至原來的手部區(qū)域，使得手部區(qū)域?qū)γ娌看碳ぐl(fā)生反應(yīng)；斷手再植后，手區(qū)開始逐漸恢復(fù)其失去的領(lǐng)地，并產(chǎn)生手面部的重疊區(qū)，對手和或面部刺激發(fā)生反應(yīng)；隨著再植時間的推移，新建立的軀體感覺傳入代表區(qū)逐步同面部分離并最終恢復(fù)到其初始狀態(tài)［14］。Borsook等在一位肘部截肢24h后的患者身上觀察到，指壓、von Frey毛、針及毛刷四種不同刺激患側(cè)面部均不同程度地產(chǎn)生定位較為明確的患肢覺。截肢后1個月，毛刷刺激健側(cè)面部、手臂、足均不產(chǎn)生患肢覺；刺激患側(cè)面部和手臂在手產(chǎn)生患肢覺。同時進(jìn)行的fMRI顯示，毛刷刺激產(chǎn)生腦部信號的變化與患肢的感覺變化有關(guān)，提示截肢后軀體感覺通路立即發(fā)生重建［15］。1998年Knecht等在6名健康志愿者身上進(jìn)行了一項有趣的研究——模擬截肢患者的患肢覺。在一組試驗中，先給手一個非疼痛性刺激，然后再給予同側(cè)口唇一個非傷害性刺激，結(jié)果沒有人產(chǎn)生類似患肢覺樣的異常感覺。在另一組試驗中，先給予受試者手部疼痛刺激持續(xù)3 min，然后再給予同側(cè)口唇非傷害性刺激3 min。結(jié)果有2名受試者描述，在口唇非傷害性刺激期間手上分別同步出現(xiàn)了患肢樣的觸摸和移動的感覺。該研究結(jié)果表明，疼痛刺激誘發(fā)皮層手區(qū)對鄰近面部口唇區(qū)域的傳入表現(xiàn)出高反應(yīng)性，提示在沒有去傳入的情況下，強(qiáng)烈的疼痛刺激也可能會導(dǎo)致皮層短暫的功能重組［16］。

可以看出，空間距離相距遙遠(yuǎn)的體表與體表兩部位間存在特定的聯(lián)系，其中上肢（手）與面部之間的聯(lián)系尤為密切。同時，體表與體表的特定聯(lián)系在病理狀況下更加突出，與腦可塑性密切相關(guān)。應(yīng)當(dāng)指出的是，周圍神經(jīng)、背根、背索、截肢等均導(dǎo)致軀體感覺的外周、脊髓、腦干、丘腦及皮層各級水平發(fā)生功能、結(jié)構(gòu)及神經(jīng)化學(xué)分子的變化，而并非僅限于皮層和丘腦［17］。

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（2014-12-08收稿 責(zé)任編輯：洪志強(qiáng)）

Biological mechanism on the specific somaosomatic relationship——brain plasticity

Liu Jianhua，Xu Nenggui
（Guangzhou university of traditional Chinese medicine，guangzhou 510006，China）

The core of meridians theory consists of the specific somatosomatic and somatovisceral relationship，however，the specific somatosomatic relationship has not been drawn considerable attention.If this question will not be resolved，the theory of the selection of acupoints according to meridians pathway in acupuncture clinic has failure of scientific evidences.In recent ten years，amount of research revealed that there existed specific somatosomatic relationship following injuries of somatosensory afferens，which is closely related with brain plasticity.

Meridian；The specific somtosomatic relationship；Brain plasticity

R224；R245

A

10.3969j.issn.1673-7202.2014.12.001

國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃（“973”計劃）項目（編號：2010CB530503）

許能貴（1964—），男，漢族，籍貫：安徽，研究員，博士生導(dǎo)師，主要研究方向：經(jīng)絡(luò)研究及針灸治療腦血管病的基礎(chǔ)與臨床研究，E-mail：ngxu8018＠gzucm.edu.cn