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现代脑功能磁共振诠释传统针刺机制

时间:2020年05月06日 所属分类:医学论文 点击次数:

[摘要]功能磁共振成像(functionalMRI,fMRI)近年在针灸脑效应、针灸治病脑机制研究的应用逐渐增多,取得了新的进展。研究在健康受试者及患者的治疗前后进行,采用任务态、静息态、脑结构等多模态成像方法,观察针刺后的脑形态、功能激活及网络的变化,初步发

  [摘要]功能磁共振成像(functionalMRI,fMRI)近年在针灸脑效应、针灸治病脑机制研究的应用逐渐增多,取得了新的进展。研究在健康受试者及患者的治疗前后进行,采用任务态、静息态、脑结构等多模态成像方法,观察针刺后的脑形态、功能激活及网络的变化,初步发现了人体经穴针刺的脑效应特征,特别是针灸疗效相关的脑功能及网络变化规律,丰富了针灸脑科学的内涵。

  [关键词]功能磁共振成像;针刺;脑机制;针灸疗法

针灸临床

  长期的基础及临床研究证据表明,针刺治疗疾病可能受中枢神经系统的介导,针刺的起效机制包括即时效应和累积效应,但具体的脑机制尚不明确[1]。功能磁共振成像(functionalMRI,fMRI)是无创动态脑功能可视化先进技术,近年来成为了揭开传统医学瑰宝——针灸神秘面纱的“现代望诊”重要方法[2-4]。本专题收录了4篇论文,在针刺正常受试者、针灸优势病种患者的治疗前后,观察脑结构和功能的变化,及其与疗效相关的效应,具有一定的代表性,特此作一简要述评。

  1电针百会穴的实时脑功能效应研究

  针灸理论认为腧穴既是气血运行的转输点,又是机体病变的反应点,也是针灸施术的刺激点,经穴脑效应特征是现代针灸神经学说的重要组成部分,是针灸研究的热点[2]。fMRI研究发现,针刺穴位的脑效应在穴位及不同针刺方法之间既有共性又有差异,存在相对特异性。初期的针刺任务态研究显示了较强的脑边缘系统负激活,据此,哈佛大学麻省总医院Hui等[5]提出手针得气的“边缘叶负激活”理论,方继良等[6]进一步发展为“针刺调制边缘叶-旁边缘叶-新皮层网络”学说;刘振宇等[7]随后提出针刺穴位还具有“时空编码脑网络”的效应特征;随着脑网络研究的进展,Dhond等[8]又发现针刺调制“脑默认网络及体感运动网络”的复杂模式。

  一项Meta分析总结了[2]分布于9条经络的18个穴位,发现针刺主要影响躯体感觉区、运动区、听觉区、视觉区、小脑、边缘系统和高级认知脑区的活动,但在各项研究中诱导的脑活动部位之间存在或多或少的差别。总之,针刺作用于多个靶网络,包括默认网络、情绪网络、疼痛网络、认知网络、体感网络等,其中对边缘叶、体感运动感觉区、自主神经中枢等脑区具有明显的调制效应[2,9]。关于针刺百会穴实时刺激下fMRI扫描研究,既往因头部为固定线圈不能实施,谭文莉等[10]采用改良的专利产品柔性线圈,成功进行了百会穴的实时针刺及扫描,克服了不能施针及电针相关扫描伪影的难题。

  本专题中有研究采用局部一致性(regionalhomogeneity,ReHo)分析发现局部脑网络变化与针刺之前或之后的静息态不同,观察到电针百会穴产生了实时脑效应及即时后效应,分布在舌叶、楔叶、体感运动区等,这些脑区的变化与既往肢体穴位针刺时激发的脑默认网络为主的“边缘叶-旁边缘叶-新皮层网络”变化明显不同[6,11],体现了针刺头部穴位的特异性,值得进一步对比研究。众所周知,许多脑部疾病使用经颅头皮物理刺激治疗仪治疗,而头皮分布众多穴位,目前部分研究发现经颅头皮穴位刺激疗效优于肢体其他部位穴位针刺,如抑郁、癫痫及帕金森等[12],这与头皮穴位与脑组织距离接近,作用更直接有关。因此,针刺实时状态下头皮区域脑穴位研究,对阐释针刺脑机制有重要意义。

  2针刺促进卒中后白质功能重塑

  针灸治疗卒中后运动功能障碍在临床康复中应用较广,但机制尚未明确。患者卒中后出现运动功能障碍多数是皮质脊髓束(corticospinaltract,CST)受累所致。扩散张量成像(diffusiontensorimaging,DTI)是常用的脑白质结构重塑变化指标,其参数各向异性分数(fractionalanisotropy,FA)反映了脑组织的各向异性程度,与白质纤维完整性明显有关[13-14]。

  本专题中有作者研究了针灸治疗前后脑CST的DTI变化。研究结果比较了治疗前针刺治疗组与非针刺对照组的患侧CST全段FA均值,以及每100个节点上的FA值,均无显著差异;但治疗后(3个月末)两组分别较治疗前患侧CST全段FA均值有显著提高,而两组间患侧全段CST均值没有显著差异,但进一步比较发现两组间患侧CST每100个节点上的FA值的内囊后肢及初级运动皮层区域存在显著差异。

  作为重要的白质纤维束功能完整的指标,运动通路上重要纤维节段的FA值在针刺组变得更高,表明针刺治疗对CST可能更加有效,更能促进脑纤维功能完整性的恢复。该文应用DTI技术研究了针刺促进脑梗死偏瘫患者皮质脊髓束FA值的变化,初步探讨了白质纤维束重塑的机制,为针刺治疗脑卒中提供了科学依据。脑科学研究发现,白质纤维结构的重塑是功能恢复的基础,而DTI是常用的脑白质结构重塑变化指标,而且随着功能磁共振场强的增高,人们能够更加深入细微地分析脑白质纤维。

  本研究作者通过观察针刺前后脑白质纤维结构的FA指标改变,探讨针刺效用机制非常有意义,但还值得深入研究,比如,卒中患者的患侧与正常侧FA值的比较,再与正常人比较。进一步尚可与脑皮质功能的变化、临床症状如运动功能评分等进行相关研究,这些将可能进一步明确针刺治疗脑卒中的脑科学基础。

  3针刺改善阿尔茨海默病前期的脑功能研究

  低频振幅(amplitudeoflow-frequencyfluctuation,ALFF)可反映大脑的自发波动和功能活动,是早期认知障碍研究的重要方法[11]。ALFF值增高说明神经元兴奋性增高,减低说明神经元兴奋性下降。ALFF也可以反映区域脑血流情况,与局部大脑自发性活动相联系[14]。相关研究发现,在脑血流量降低的脑区ALFF值下降,反之,脑血流升高的脑区ALFF值增高,其原理可能与微血管密度增加、血管扩张,或神经活动补偿增加有关[15]。

  本研究的原络通经针法是在主客原络配穴理论的基础上提出的一种针刺方法,临床发现其能改善阿尔茨海默病(Alzheimer'sdiscease,AD)相关症状,但机制不清。本文作者通过治疗28d前后作一纵向研究,观察其疗效,采用静息态功能磁共振成像(restingstatefMRI,rs-fMRI)扫描,用ALFF分析脑网络来探讨其机理。治疗后发现临床认知症状明显改善,量表积分好转。既往报道轻度认知障碍(mildcognitiveimpairment,MCI)患者的海马旁回、岛叶及扣带回ALFF值减低,这些结构与认知相关[16]。而本研究中,针刺治疗后这些脑区ALFF值增高,因此,作者推测这是针刺治疗MCI的脑机制。另一方面,既往多项Meta分析报道了与健康对照组相比,MCI左侧颞中回、左侧缘上回、左侧枕叶、左颞下回ALFF值增加,解释为MCI的一种代偿机制。

  本研究中针刺治疗后这些代偿脑区ALFF值减低,也可能是针刺机制之一,为针刺治疗AD前期的疗效评估提供了较客观的影像学指标。MCI介于正常老年化和AD之间的过渡阶段,其每年向AD的转化率为10%~15%,目前尚无明确的有效治疗手段。祖国医学提倡早诊早防,在治未病方面有其独到优势。作者利用针刺治疗MCI并取得一定的疗效,并初步探讨其疗效机制,做了非常有意义的尝试。但目前该文也存在不足,如试验中缺乏对照组,观察时间较短,在今后的临床研究中还需增大样本量,需要脑功能变化指标与临床量表多层面相关分析,只有这样才能提供确切证据。

  4耳电针治疗难治性抑郁症临床观察及脑机制研究

  药物难治性抑郁症(treatment-resistantdepression,TRD)是目前临床十分棘手的问题,物理治疗有效,其中侵入性迷走神经刺激术(invasivevagusnervestimulation,iVNS)已获得FDA认证,但此治疗方法需要手术,而且临床费用昂贵[17]。近年研究表明耳甲部电针与耳迷走神经刺激(transcutaneousauricularvagusnervestimulation,taVNS)十分相似,对轻中度抑郁症(majordepressivedisorder,MDD)具有治疗作用,且有无痛、非侵入性、便携易操作、价廉的优势[18-19],但taVNS治疗TRD亟需临床及其机制的研究。

  本文作者团队首次采用耳甲部电针方法治疗药物难治性抑郁症,研究发现治疗8周后临床有效[20],进一步通过fMRI脑功能成像研究发现,其效应与调节双侧前扣带回喙部(rostralanteriorcingulatecortex,rACC)与脑默认网络(default-modenetwork,DMN)的重要脑区楔前叶,以及位于联合皮层的舌状回脑功能连接(functionalconnectivity,FC)变化有关。进一步分析显示,rACC-舌叶的脑功能连接与临床症状改善相关。此为中西医原理高度契合的现代针灸研究,难度较大,创新性较强,但样本量较少,尚难以明确其机制,需要扩大规模,也将为相关针灸神经调控仪器设备的研发打下基础。

  5小结

  针灸现代化需要更广泛的循证医学证据及机制研究,本刊长期支持有针灸临床特色的磁共振脑功能成像针灸脑机制研究。挖掘传统医学的宝贵经验,增加其现代科学的内涵。因此,本专题集中了4篇作一专题,虽然其中有各种不足,作为具有临床疗效的针刺机制研究,本专题体现了一些创新性思路,展示了一些开拓性的实践结果。

  医学方向论文投稿刊物:《针灸临床杂志》医学论文刊发 创刊于1984年,是国内以针灸临床为主的学术期刊,由黑龙江中医药大学与中华中医药学会联合办刊。读者对象为从事中医临床、针灸临床及科研、教学人员及中医针灸学员、广大中医针灸临床爱好者。