基于fMRI技術(shù)針刺腦效應(yīng)研究進(jìn)展

李曉陵 李冰昕 王豐 曹丹娜 劉曉慧 蔡麗娜 張坤宇 姜曉旭 聶守萍

[摘要] 針刺穴位會(huì)激活特定腦功能區(qū)，但作用機(jī)制尚不完全明確。利用功能磁共振成像（fMRI）技術(shù)客觀化、微觀化等優(yōu)勢(shì)，可以了解針刺引起中樞神經(jīng)系統(tǒng)的改變情況，同時(shí)為針刺如何在大腦中相互作用提供了神經(jīng)影像學(xué)依據(jù)?；仡櫧陙?lái)國(guó)內(nèi)外基于fMRI技術(shù)針刺腦效應(yīng)的研究，發(fā)現(xiàn)目前的研究方向主要集中于針刺特異性、效應(yīng)機(jī)制，鎮(zhèn)痛以及得氣等方面。本文綜述了時(shí)下針刺與fMRI結(jié)合研究的部分熱點(diǎn)方向，發(fā)現(xiàn)在腦功能試驗(yàn)中，干擾因素較多，無(wú)法標(biāo)準(zhǔn)化，仍是今后需要致力于研究的主要問題。于此同時(shí)，是否可以借助現(xiàn)代科技更微觀，更具體的角度檢測(cè)激活效應(yīng)，可以成為今后我們共同努力的一個(gè)方向。

[關(guān)鍵詞] 針刺;功能磁共振成像;腦效應(yīng);穴位

[中圖分類號(hào)] R245? ? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A? ? ? ? ? [文章編號(hào)] 1673-7210（2020）07（c）-0030-04

Research progress of acupuncture brain effect based on fMRI

LI Xiaoling1? ?LI Bingxin2? ?WANG Feng1，2? ?CAO Danna1，2? ?LIU Xiaohui2? ?CAI Li′na2? ?ZHANG Kunyu2? ?JIANG Xiaoxu2? ?NIE Shouping2

1.Department of CT and Magnetic Resonance， the First Affiliated Hospital， Heilongjiang University of Chinese Medicine， Heilongjiang Province， Harbin? ?150040， China; 2.Graduate School， Heilongjiang University of Chinese Medicine， Heilongjiang Province， Harbin? ?150040， China

[Abstract] Acupuncture points can activate specific brain functional areas， but the mechanism is not completely clear. Objectify using functional magnetic resonance imaging （fMRI） technology， microization and other advantages， to understand the changes of the central nervous system caused by acupuncture， at the same time provides neuroimaging evidence for how acupuncture interacts in the brain. In recent years， the research on brain acupuncture effect based on fMRI technology at home and abroad was reviewed， it is found that the current research directions mainly focus on acupuncture specificity， effect mechanism， analgesia and qi extraction. This paper summarizes some of the hot topics in the current research on the combination of acupuncture and fMRI， and finds that in the brain function test， there are many interfering factors that cannot be standardized， which remains the main problem to be studied in the future. At the same time， whether the activation effect can be detected from a more microscopic and specific angle with the help of modern technology can become a direction for our joint efforts in the future.

[Key words] Acupuncture; Functional magnetic resonance imaging; Brain effect; Acupuncture point

針灸是中醫(yī)的一種外部體感刺激，是東方醫(yī)學(xué)的重要組成部分，研究經(jīng)絡(luò)循行、輸穴作用和刺灸方法，治療和預(yù)防疾病的一門醫(yī)學(xué)學(xué)科，療效顯著[1-2]。歷代相關(guān)文獻(xiàn)表明針刺療法有針刺鎮(zhèn)痛、調(diào)節(jié)免疫系統(tǒng)和調(diào)節(jié)臟腑的作用[3-5]。與此同時(shí)，隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷飛速發(fā)展，將中醫(yī)與西醫(yī)療法結(jié)合起來(lái)[6-7]，能夠更好地反應(yīng)疾病的發(fā)生發(fā)展過(guò)程，有效地提高治愈率，為人類造福。

影像學(xué)技術(shù)是一種被廣泛應(yīng)用于針灸學(xué)研究領(lǐng)域中的現(xiàn)代醫(yī)療手段，正電子發(fā)射斷層成像（PET）、功能磁共振成像（fMRI）、單一光子發(fā)射電腦斷層成像（SPECT）、腦磁圖（MEG）等影像學(xué)技術(shù)均與針刺醫(yī)療緊密結(jié)合，其中fMRI是根據(jù)腦內(nèi)各個(gè)區(qū)域不同的血液氧合狀態(tài)引起T1、T2加權(quán)信號(hào)差異成像的動(dòng)態(tài)可視化技術(shù)，并已日益成為觀察大腦活動(dòng)，進(jìn)而揭示腦和思維關(guān)系的一種重要方法，為人類大腦功能的亞毫米級(jí)研究提供了機(jī)會(huì)[8-9]。

1 穴位特異性相關(guān)研究

祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)認(rèn)為針刺穴位具有特異性。自從Cho等[10]在1998年發(fā)表了一篇關(guān)于針刺能引起中樞神經(jīng)調(diào)節(jié)機(jī)制改變從而治療眼部疾病的研究后，國(guó)內(nèi)外學(xué)者即認(rèn)同了穴位具有特異性這一主張。但8年后，他又撤回了這篇文章[11]，直到有新的學(xué)者重新證明了該觀點(diǎn)[12]。在這之中，科學(xué)界質(zhì)疑過(guò)針刺是否具有特異性，質(zhì)疑過(guò)是否可以用fMRI來(lái)驗(yàn)證穴位的特異性，隨著研究的深入化[13]，祖國(guó)傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的穴位具有特異觀點(diǎn)已被證實(shí)。

目前，就針刺具有特異性來(lái)說(shuō)，臨床主要在不同經(jīng)絡(luò)、不同經(jīng)穴、經(jīng)穴與非經(jīng)穴，穴位點(diǎn)與非穴位點(diǎn)作為對(duì)照。通過(guò)比較二者的異同，圍繞穴位特異性開展相關(guān)研究。李曉陵等[14]通過(guò)總結(jié)近年來(lái)發(fā)表的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)針刺合谷穴中樞作用機(jī)制的內(nèi)容進(jìn)行分類，發(fā)現(xiàn)通過(guò)對(duì)針刺合谷、其他穴位比較，合谷在腦功能激活方面具有相對(duì)特異性。從針刺治療的角度來(lái)說(shuō)，針刺可靶向激活控制疾病的相關(guān)腦區(qū)，即證明穴位具有相對(duì)特異性的同時(shí)，否定某些認(rèn)為針刺只具有安慰效應(yīng)，而沒有生物療效的說(shuō)法[15]。

2 針刺效應(yīng)機(jī)制相關(guān)研究

運(yùn)用fMRI技術(shù)可以反映出針刺穴位對(duì)腦效應(yīng)機(jī)制產(chǎn)生的影響，但角度不同，所得出的結(jié)論會(huì)有差別。有研究[16]通過(guò)針刺膀胱經(jīng)原絡(luò)穴（京骨、飛揚(yáng)）從而改變腦區(qū)血液循環(huán)，推測(cè)針刺兩個(gè)穴腦效應(yīng)機(jī)制為引起特異性激活的腦區(qū)神經(jīng)元組織相互聯(lián)系，包括區(qū)域間信息流的方向性，從而達(dá)到治療的目的[17]。趙映等[18]在探討功能性消化不良患者與腦成像研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，針刺激活某些與疾病相關(guān)密切的腦皮質(zhì)區(qū)（腦島、丘腦等），多數(shù)能達(dá)到臨床治療的針刺也大部分是由中樞神經(jīng)系統(tǒng)介導(dǎo)，特別是中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)。而You等[19]認(rèn)為針刺可對(duì)大腦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)（DMN）進(jìn)行調(diào)節(jié)，結(jié)合高空間分辨率的fMRI與高時(shí)間分辨率的MEG，探索針刺是否會(huì)誘導(dǎo)特定波段的DMN中樞結(jié)構(gòu)。所激活的后扣帶回皮層不僅被證實(shí)是一個(gè)強(qiáng)健的DMN中樞，而且僅在針刺后的δ和γ波段內(nèi)起中樞作用，這可能為支持針灸神經(jīng)機(jī)制的特異性提供一個(gè)新的視角。

不同的研究成果，從不同的切入點(diǎn)著手，針刺介導(dǎo)神經(jīng)元作用、特定腦區(qū)激活以及腦區(qū)不同波段，是否有某些內(nèi)在關(guān)聯(lián)。同以往的醫(yī)學(xué)研究一樣，健康人與患者之間的生理病理基礎(chǔ)不同，而在健康人群體中也有學(xué)者提出性別同樣對(duì)針刺效應(yīng)產(chǎn)生影響[20]。在此基礎(chǔ)上研究針刺療效機(jī)制，可為臨床疾病的治療提供新的思路與方法。

3 針刺鎮(zhèn)痛相關(guān)研究

針刺鎮(zhèn)痛具有高效、簡(jiǎn)潔、易操作的特點(diǎn)，越來(lái)越多的研究者放眼于此。由于磁共振成像敏感性高，以此作為手段研究鎮(zhèn)痛機(jī)制已成為大熱的方向。目前針刺鎮(zhèn)痛的fMRI相關(guān)研究主要?dú)w類于以下幾點(diǎn)：①大腦中的外側(cè)網(wǎng)絡(luò)與疼痛感知聯(lián)系密切，內(nèi)側(cè)網(wǎng)絡(luò)與情感方面聯(lián)系密切[21-22]，阿片受體的最高濃度在中間網(wǎng)絡(luò)[23]，有大量證據(jù)表明內(nèi)源性阿片類物質(zhì)是疼痛和鎮(zhèn)痛的核心[24-25]——右眶額皮質(zhì)內(nèi)側(cè)[26]被激活。②針刺應(yīng)答具有明顯的時(shí)間依賴特點(diǎn)，間斷激活中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)與下丘腦的抗傷害性感受系統(tǒng);持續(xù)激活前島葉，前額葉皮層可持續(xù)控制與調(diào)節(jié)疼痛。杏仁體的激活始于針刺之前，在痛覺的情感與認(rèn)知方面發(fā)揮作用，而進(jìn)針之后出現(xiàn)一方面對(duì)疼痛產(chǎn)生應(yīng)答，一方面下行通路抑制神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)疼痛的雙向應(yīng)答[27-28]。③腦網(wǎng)絡(luò)連接是否共同參與鎮(zhèn)痛機(jī)制。覃小蘭等[29]采用靜息態(tài)fMRI局部一致性分析針刺（臨床常用組穴）對(duì)無(wú)先兆偏頭痛患者時(shí)發(fā)現(xiàn)鎮(zhèn)痛效應(yīng)機(jī)制是以激活邊緣系統(tǒng)為主導(dǎo)的腦網(wǎng)絡(luò)協(xié)同發(fā)揮作用。被激活的邊緣系統(tǒng)腦功能區(qū)，以海馬為例，可參與控制痛感覺認(rèn)知[30-31]，同時(shí)也是邊緣系統(tǒng)與腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)共享的成分之一。歐陽(yáng)濤等[32]在研究三叉神經(jīng)痛患者海馬區(qū)的變化時(shí)同樣發(fā)現(xiàn)海馬區(qū)會(huì)與疼痛矩陣發(fā)生信息的流動(dòng)和整合。由此可以推測(cè)，鎮(zhèn)痛機(jī)制可能由多個(gè)腦網(wǎng)絡(luò)連接共同參與后再進(jìn)行中樞整合，鎮(zhèn)痛與腦網(wǎng)絡(luò)之間存在復(fù)雜的關(guān)聯(lián)性。

臨床應(yīng)用上，有學(xué)者[33]在治療腰間盤突出引起的疼痛時(shí)發(fā)現(xiàn)，海馬回、杏仁核等呈現(xiàn)負(fù)激活，證明鎮(zhèn)痛中樞可有效進(jìn)行鎮(zhèn)痛治療。但疼痛感屬人體主觀感受，無(wú)法具體，不同敏感度體質(zhì)的人群鎮(zhèn)痛機(jī)制有所差異。實(shí)驗(yàn)結(jié)果均存在一定誤差。另針刺鎮(zhèn)痛機(jī)制是否與針刺方法、針刺器具、針刺深度有關(guān)，仍需大量實(shí)驗(yàn)加以佐證。

4 針刺得氣相關(guān)研究

得氣反應(yīng)是一種以多種針刺感覺為特征的心理生理反應(yīng)，對(duì)于中國(guó)針灸臨床療效至關(guān)重要。以前的神經(jīng)影像學(xué)研究工作通過(guò)對(duì)不同針刺感覺進(jìn)行總結(jié)，研究了整體得氣反應(yīng)的神經(jīng)相關(guān)性。但是，個(gè)人感覺在大腦活動(dòng)中的作用以及它們?nèi)绾蜗嗷ビ绊懭杂写U明。中醫(yī)認(rèn)為氣至方能生效，得氣是針刺發(fā)揮療效的前提。得氣組會(huì)比假針組產(chǎn)生更廣泛的激活效應(yīng)，且針刺的強(qiáng)度越大，激活的腦區(qū)范圍越廣泛[34]?，F(xiàn)有研究表明針刺得氣的主要特征是DMN等功能網(wǎng)絡(luò)的負(fù)激活，可參與針刺效應(yīng)機(jī)制，但不同的生理狀態(tài)，不同的經(jīng)絡(luò)或者穴位激活的腦區(qū)都會(huì)產(chǎn)生差異，且針刺得氣影響中樞機(jī)制尚未完全明確。有學(xué)者[21]在做與得氣相關(guān)研究時(shí)發(fā)現(xiàn)，得氣后引起的腦區(qū)改變與疼痛引起的腦區(qū)改變結(jié)果高度契合，針刺得氣與針刺疼痛是否高度相關(guān)還有待考究[35]。在今后的研究中，也要將機(jī)體的生理狀態(tài)納入到評(píng)估當(dāng)中，將生理和疾病狀態(tài)受試者進(jìn)行比較，綜合評(píng)價(jià)針刺得氣對(duì)腦效應(yīng)的影響，另外可對(duì)得氣的相關(guān)研究建立一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，統(tǒng)一腧穴，設(shè)置得氣基線，建立得氣中樞機(jī)制研究評(píng)價(jià)基礎(chǔ)，以便后續(xù)進(jìn)行更深入的得氣中樞研究。

5 小結(jié)與展望

綜上所述，針刺會(huì)對(duì)腦區(qū)產(chǎn)生一定的影響，由于計(jì)算機(jī)硬件和處理算法進(jìn)展迅速，提高了fMRI神經(jīng)反饋的靈敏度和速度，借助fMRI技術(shù)研究腦功能激活變得更加精確[36]。針刺穴位具有特異性激活，臨床上用于治療疾病的療效機(jī)制多依靠中樞神經(jīng)介導(dǎo)，同時(shí)也有學(xué)者認(rèn)為針刺調(diào)節(jié)大腦DMN，誘導(dǎo)特定波段的DMN中樞結(jié)構(gòu)。在針刺鎮(zhèn)痛方面，依靠神經(jīng)遞質(zhì)、針刺應(yīng)答的時(shí)間依賴性、痛覺腦功能網(wǎng)絡(luò)連接幾個(gè)方面作為切入點(diǎn)，結(jié)合臨床相關(guān)疾病特點(diǎn)，近些年來(lái)已成為學(xué)界熱議的話題。得氣對(duì)實(shí)現(xiàn)臨床療效至關(guān)重要，可參與中樞效應(yīng)機(jī)制，了解得氣在中樞的效應(yīng)機(jī)制有助于腦效應(yīng)研究的發(fā)展。