基于局部一致性方法探討電針針刺單、組穴對健康志愿者默認網(wǎng)絡(luò)的影響

張岳，霍夢娟，劉波，陳俊，張德龍，葉郭錫，林晨琳，程建波，劉峴

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院廣東省中醫(yī)院放射科，廣東廣州510120）

基于局部一致性方法探討電針針刺單、組穴對健康志愿者默認網(wǎng)絡(luò)的影響

張岳，霍夢娟，劉波，陳俊，張德龍，葉郭錫，林晨琳，程建波，劉峴

（廣州中醫(yī)藥大學(xué)第二附屬醫(yī)院廣東省中醫(yī)院放射科，廣東廣州510120）

目的：利用靜息態(tài)fMRI探討電針單、組穴對健康志愿者默認網(wǎng)絡(luò)（DMN）局部一致性（ReHo）的影響。方法：募集符合嚴格入選標準的健康志愿者54例，隨機分為3組，每組18例，分別給予雙側(cè)百勞穴、百勞+合谷穴（組穴1）、百勞+中渚穴（組穴2）針刺刺激，比較各組針刺前后DMN ReHo的差異。結(jié)果：針刺單穴僅引起雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回ReHo值升高，而針刺組穴1、組穴2除均引起楔前葉、后扣帶回ReHo值的降低，還分別引起左頂下小葉、海馬旁回ReHo值的升高。結(jié)論：針刺單、組穴均可引起DMN ReHo的改變，但組穴所涉及的腦區(qū)更廣泛、復(fù)雜，涉及感覺、自主認知、情感及疼痛處理等多個方面；后扣帶回、楔前葉可能是針刺組穴對DMN發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵區(qū)域，針刺組穴可能通過改變該區(qū)域神經(jīng)元活動的同步性，從而發(fā)揮療效。

針刺；經(jīng)皮電神經(jīng)刺激；功能磁共振成像；局部一致性；默認網(wǎng)絡(luò)

默認網(wǎng)絡(luò)（default mode network，DMN）為腦靜息網(wǎng)絡(luò)中最重要的一個，與維持靜息狀態(tài)下腦功能活動密切相關(guān)，是神經(jīng)認知網(wǎng)絡(luò)活動的重要基礎(chǔ)和來源［1］。大量研究［2-5］證明，針刺不同穴位可引起大腦DMN的功能改變，對DMN的調(diào)節(jié)起重要作用，然而，目前尚無針對單穴及不同組穴對DMN局部一致性（ReHo）影響的相關(guān)研究。因此，筆者基于ReHo方法探討電針針刺單穴及不同組穴對健康志愿者靜息態(tài)DMN的影響，為臨床單、組穴治療的中樞調(diào)節(jié)機制研究提供依據(jù)。

1 資料與方法

1.1 研究對象募集廣州中醫(yī)藥大學(xué)在校生54例為健康志愿者，其中，男28例，26例，年齡20～29歲，隨機分為3組，每組18例；均為右利手，排除精神、神經(jīng)系統(tǒng)、心肝腎等疾病，且非孕期或哺乳期女性。該研究由廣州中醫(yī)院大學(xué)制度委員會批準，并由廣東省中醫(yī)院倫理委員會許可。

1.2 針灸方法針灸穴位選擇遵循國家針灸委員會推薦意見的相關(guān)規(guī)定。穴位名稱及代碼、選穴位置盡可能遵循WHO標準，第1組針刺雙側(cè)百勞穴；第2組針刺雙側(cè)百勞穴+雙側(cè)合谷穴；第3組針刺雙側(cè)百勞穴+雙側(cè)中渚穴。均由有5年以上臨床針灸治療經(jīng)驗的醫(yī)師操作，使用一次性不銹鋼針，針管長40 mm，直徑0.3 mm，將針管垂直刺入所選穴位的皮下肌肉組織內(nèi)（深度20～30 mm），當被試者感到得氣為止（即酸、麻、脹、重的感覺）；使用頻率為1 Hz的持續(xù)穩(wěn)定的電針脈沖刺激相關(guān)穴位30min。

1.3 MRI圖像數(shù)據(jù)采集針刺前fMRI掃描：被試者于靜息狀態(tài)下進行數(shù)據(jù)采集，MRI掃描采用Siemens Verio 3.0 T MRI系統(tǒng)，標準正交頭顱線圈，fMRI序列采用T2*-EPI-GRE序列，TR/TE/翻轉(zhuǎn)角2 000 ms/ 30 ms/90°，層厚4 mm，層距1 mm，F(xiàn)OV 240 mm× 240 mm，矩陣64×64，層數(shù)30，掃描時間6 min。解剖圖像采用T1WI三維磁化強度預(yù)備梯度回波序列（3D-MPRAGE），TR/TE/翻轉(zhuǎn)角24 ms/6 ms/35°，層厚0.9mm，F(xiàn)OV 240mm×240 mm，矩陣256×256。

針刺后fMRI掃描：電針結(jié)束后，間隔5 min，復(fù)查fMRI（方法步驟同前）。

1.4 數(shù)據(jù)處理及統(tǒng)計學(xué)分析fMRI數(shù)據(jù)采用ReHo方法處理，具體步驟：首先去除功能圖像前10個時間點的數(shù)據(jù)，再使用SPM軟件對數(shù)據(jù)進行預(yù)處理，包括時間及空間的對齊、頭動校正、空間標準化及高斯模糊（以4 mm×4 mm×4 mm半高全寬進行平滑）。若受試者的頭動在X、Y、Z軸的平動超過1.5 mm或旋轉(zhuǎn)角度超過1.5°，則被剔除，然后對數(shù)據(jù)去線性漂移并進行濾波（頻率范圍0.015～0.080 Hz），最后利用REST以DMN為MASK進行ReHo值計算（http：// www.brainnexus.com/resources/resting-state-fmri-templa tes）。使用SPM軟件對處理后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，采用組內(nèi)配對t檢驗，各組間年齡及性別比較采用方差分析。以P＜0.05為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

2.1 3組一般資料比較（表1）3組一般資料（年齡、性別）比較差異均無統(tǒng)計學(xué)意義（均P＞0.05）。

表1 3組一般資料比較

2.2 腦DMN的ReHo值變化（表2）靜息狀態(tài)下，與電針針刺前對比，針刺正常志愿者單穴后，雙側(cè)額葉內(nèi)側(cè)回ReHo值升高；針刺正常志愿者組穴1（百勞+合谷穴）后，左側(cè)頂下小葉ReHo值升高，右側(cè)后扣帶回和左側(cè)楔前葉ReHo值降低；針刺正常志愿者組穴2（百勞+中渚穴）后，左側(cè)海馬旁回ReHo值升高的同時，右側(cè)后扣帶回及右側(cè)楔前葉ReHo值降低（圖1）。

表2 針刺健康志愿者單穴、組穴1、組穴2前后默認網(wǎng)絡(luò)局部一致性值的變化

3 討論

DMN是指任務(wù)狀態(tài)下表現(xiàn)出一致負激活的腦區(qū)所構(gòu)成的功能連接網(wǎng)絡(luò)，這些腦區(qū)在靜息狀態(tài)下存有組織的網(wǎng)絡(luò)活動，與記憶、心理活動、監(jiān)測周圍環(huán)境等密切相關(guān)；DMN可分為內(nèi)側(cè)顳葉系統(tǒng)和背內(nèi)側(cè)前額葉系統(tǒng)。

針刺可調(diào)節(jié)DMN，但目前尚無針對單穴及不同組穴的相關(guān)研究。本研究發(fā)現(xiàn)，電針針刺健康志愿者單穴、不同組穴后均可引起DMN的ReHo改變，針刺單穴僅引起雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回ReHo值升高。前額葉內(nèi)側(cè)具有整合外環(huán)境及自身信息、參與情緒處理及情景記憶提取過程的功能［6］，針刺穴位后產(chǎn)生的刺激、針刺得氣感（酸、麻、脹、痛）及受試者在針刺過程中所產(chǎn)生的一序列情緒變化，是導(dǎo)致雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回ReHo值升高的主要原因。

針刺不同組穴均可引起楔前葉、后扣帶回ReHo值降低。后扣帶回、楔前葉是靜息狀態(tài)下大腦功能活動的重要區(qū)域，屬DMN的核心腦區(qū)，并與內(nèi)側(cè)前額葉、頂下小葉具有內(nèi)在的強相關(guān)性［7］，可能是靜息態(tài)DMN中與其他節(jié)點發(fā)生相互直接作用的唯一節(jié)點［7］；同時，后扣帶回和內(nèi)側(cè)前額葉又是內(nèi)側(cè)顳葉系統(tǒng)和背內(nèi)側(cè)前額葉系統(tǒng)中最重要的腦區(qū)。因此，筆者認為，針刺組穴所引起的楔前葉、后扣帶回ReHo值降低，觸發(fā)內(nèi)側(cè)顳葉系統(tǒng)及背內(nèi)側(cè)前額葉系統(tǒng)發(fā)揮調(diào)節(jié)作用，可能是針灸發(fā)揮療效的機制所在。另外，后扣帶回、楔前葉具有在思考過程中維持自我意識的功能，并廣泛參與各種高認知活動（如自我相關(guān)的信息處理、分配及情景記憶等各方面）［8］，為疼痛矩陣的組成部分，與對疼痛感知方式的應(yīng)答或抑制密切相關(guān)［9-10］，同時楔前葉后部還與意識的短時記憶回想、環(huán)境定位等密切相關(guān)［11］，提示針刺組穴所引起的后扣帶回、楔前葉的ReHo值變化，可能還與針刺刺激所引起的疼痛、得氣等感覺密切相關(guān)。

除此之外，針刺不同組穴對DMN的ReHo值影響也不同。針刺組穴1還引起左頂下小葉ReHo值升高，而針刺組穴2則引起海馬旁回ReHo值升高，前者可能與針刺刺激過程中產(chǎn)生的情感感知或?qū)Ω杏X信息的解讀有關(guān)［12］，而后者涉及的海馬旁回在環(huán)境場景記憶編碼及回想中起重要作用，為情緒調(diào)控的重要腦區(qū)［13］，亦是邊緣系統(tǒng)的重要組成部分。另外，Hui等［2，14］研究發(fā)現(xiàn)，針刺得氣可引起皮層下邊緣和旁邊緣系統(tǒng)的信號升高，表現(xiàn)為廣泛的負激活，表明邊緣系統(tǒng)支持內(nèi)源性鎮(zhèn)痛機制，因此可推測，針刺組穴2后，出現(xiàn)左側(cè)海馬旁回ReHo值的升高，可能與針刺引起額葉-邊緣系統(tǒng)這一情緒環(huán)路的作用及疼痛刺激等有關(guān)。

值得注意的是，針刺單穴（百勞穴）引起雙側(cè)額內(nèi)側(cè)回ReHo值升高，而組穴1、組穴2盡管都含有百勞穴，但針刺后均未出現(xiàn)額內(nèi)側(cè)回ReHo值的變化，可見針刺組穴所引起的大腦DMN的改變，并非穴位的簡單疊加效應(yīng)，針刺組穴的大腦調(diào)節(jié)過程，可能存在與單穴完全不同的路徑及機制。

綜上所述，針刺單穴、不同組穴均可引起DMN的ReHo改變，但兩者明顯不同，針刺組穴所引起的DMN的ReHo值改變腦區(qū)明顯較單穴復(fù)雜，涉及的腦區(qū)更加廣泛，涉及的功能腦區(qū)除與感覺認知相關(guān)外，還與疼痛的感知處理等有關(guān)，并非簡單累及效應(yīng)，且可能是通過對DMN的不同調(diào)節(jié)機制起作用。其中，后扣帶回、楔前葉可能是針刺組穴對DMN發(fā)揮調(diào)節(jié)作用的關(guān)鍵區(qū)域，針刺組穴可能通過改變該區(qū)域神經(jīng)元活動的同步性，對包括感覺、自主認知、情感及疼痛處理等多個方面起調(diào)節(jié)作用，從而發(fā)揮療效。

圖1 電針針刺健康志愿者單穴、不同組穴前后默認網(wǎng)絡(luò)局部一致性（ReHo）值的變化，紅色區(qū)域代表ReHo值增高，藍色區(qū)域代表ReHo值降低

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Regional homogeneity analysis on multi-points acupuncture mobilizing the brain’s default mode in healthy subjects

ZHANG Yue，HUO Mengjuan，LIU Bo，CHEN Jun，ZHANG Delong，YE Guoxi，LIN Chenlin，CHENG Jianbo，LIU Xian.
Department of Radiology，Chinese Traditional Medicine Hospital，Guangzhou，510120，China.

Objective：To explore the effects of single and multi-points acupuncture in the default network（DMN）in healthy subjects based on regional homogeneity analysis.Methods：54 healthy subjects，who strictly matched selected criteria and age-matched，were randomly divided into 3 groups（18 people each）.The first group were given the acupuncture treatment at bailao（EX-HN15），the second group at bailao and hegu（EX-HN15 plus SJ3），and the third group at bailao and zhongzhu（EX-HN15 plus LI4）.Resting state BOLD-fMRI was performed to compare the differences on regional homogeneity of DMN between before and after acupuncture in each group.Results：After single point acupuncture treatment，increased ReHo was only found in both sides of medial frontal cortex.After transcutaneous electrical stimulation on acupuncture EX-HN15 plus LI4 and EX-HN15 plus SJ3，the common regions of ReHo decreased can be found in the posterior cingulate gyrus and the precuneus，while increased ReHo was found in the left inferiorparietal lobule and in the parahippocampal gyrus，respectively.Conclusions：Single point and multi points acupuncture treatments may both affect the ReHo of DMN，but the latter referred wider and more complicated encephalic regions，related to the feeling，independent cognition，emotion and pain management and so on.The ReHo changes of DMN following different multi-points acupunctures treatments not only have some commonality，but also posses their respective characteristics.The posterior cingulate gyrus and the precuneus might be the pivotal brain region the multi-points treatment affecting and mobilizing the brain’s DMN，and multi-points treatment exert the therapeutic effect possible through altering the ReHo of these.

Acupoint；Transcutaneous electric nerve stimulation；Functional magnetic resonance imaging；Regional homogeneity；Default mode network

2016-03-27）

10.3969/j.issn.1672-0512.2017.01.001

廣東省科技計劃項目（2010B080701025）。

劉峴，E-mail：liuxian74@hotmail.com。