磁刺激不同經(jīng)絡(luò)穴位α波腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)的研究①

尹寧，代揚(yáng)楊，徐桂芝

1.河北工業(yè)大學(xué)，省部共建電工裝備可靠性與智能化國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市300130；2.河北工業(yè)大學(xué)，河北省電磁場(chǎng)與電器可靠性重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，天津市300130

中醫(yī)穴位刺激療法是幾千年歷史文化長(zhǎng)河沉淀下的精粹，廣泛應(yīng)用于多種疾病的康復(fù)治療。針刺是比較常用的方式，臨床效果明顯，但由于其療效依賴于醫(yī)師手法和經(jīng)驗(yàn)，不易量化，作用機(jī)制尚不明確，嚴(yán)重制約了其國(guó)際化推廣應(yīng)用。磁刺激作為一種安全有效的無(wú)創(chuàng)治療手段，已經(jīng)在神經(jīng)類(lèi)疾病康復(fù)領(lǐng)域得到認(rèn)可。將現(xiàn)代磁刺激手段與傳統(tǒng)穴位理論相結(jié)合，有助于實(shí)現(xiàn)可量化的國(guó)際規(guī)范化技術(shù)體系，應(yīng)用前景廣闊。

現(xiàn)代醫(yī)學(xué)理論認(rèn)為，生物機(jī)體的所有器官功能活動(dòng)都是在大腦相應(yīng)腦功能區(qū)支配下完成的。大腦作為從穴位刺激點(diǎn)到靶向臟腑器官之間的重要傳輸機(jī)構(gòu)，對(duì)于神經(jīng)信息整合和調(diào)制具有重要作用。腦功能網(wǎng)絡(luò)可以描述空間上分離的神經(jīng)元功能活動(dòng)的時(shí)間相關(guān)性[1-2]，為穴位刺激作用機(jī)理研究[3-5]提供了可視化依據(jù)。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging,fMRI)具有空間分辨率高的優(yōu)點(diǎn)，適合研究穴位刺激的持續(xù)性效應(yīng)，但其時(shí)間分辨率較低，在研究穴位刺激即時(shí)效應(yīng)方面受到一定局限性。研究者基于fMRI分析針刺足三里穴的大腦功能網(wǎng)絡(luò)，結(jié)果表明腦網(wǎng)絡(luò)在即時(shí)性針刺時(shí)連接稀疏，在持續(xù)性針刺時(shí)連接緊密[6]。腦電圖(electroencephalogram,EEG)能夠彌補(bǔ)fMRI時(shí)間分辨率不足的缺點(diǎn)，且設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)格便宜、易于操作，通過(guò)增加采樣電極數(shù)目能適當(dāng)提高空間分辨率。

借助高時(shí)間分辨率腦電圖影像學(xué)技術(shù)，研究穴位刺激作用途徑中的大腦整合環(huán)節(jié)，有助于揭示“穴位-大腦-器官”之間的內(nèi)在作用機(jī)理[7-8]。目前從復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)角度開(kāi)展的穴位作用機(jī)理研究通常采用頭皮電極所測(cè)區(qū)域直接作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)[9-11]。頭皮電極測(cè)量的EEG信號(hào)是大腦皮質(zhì)多個(gè)源信號(hào)在頭皮記錄點(diǎn)疊加的結(jié)果，電極之間的網(wǎng)絡(luò)連接不能反映大腦內(nèi)部激活神經(jīng)元所在腦功能區(qū)之間的交互關(guān)系。因此，構(gòu)建腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)顯得尤為必要。已有研究者構(gòu)建并分析了睜眼與閉眼狀態(tài)下α波腦電對(duì)應(yīng)的大腦皮質(zhì)功能連接網(wǎng)絡(luò)，其結(jié)果與基于fMRI構(gòu)建的靜息態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)一致[12]。

穴位特異性是指導(dǎo)臨床取穴的基礎(chǔ)和依據(jù)。諸多研究者利用f MRI對(duì)針刺單個(gè)穴位、不同經(jīng)絡(luò)[13]以及同經(jīng)絡(luò)穴位[14]等方面探討了穴位刺激引起的腦活動(dòng)激活區(qū)域[15]。大量研究結(jié)果認(rèn)為穴位與大腦之間存在特異性的對(duì)應(yīng)關(guān)系，但也有少數(shù)學(xué)者持反對(duì)觀點(diǎn)。因此，穴位特異性國(guó)內(nèi)外研究尚未得到一致結(jié)論[16]。

本文基于現(xiàn)代磁刺激手段和高時(shí)間分辨率腦電圖影像學(xué)技術(shù)，選取位于不同經(jīng)絡(luò)的兩個(gè)穴位作為研究對(duì)象，將傳統(tǒng)穴位理論、信號(hào)處理、電磁場(chǎng)數(shù)值分析與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論相結(jié)合，通過(guò)對(duì)頭皮腦電信號(hào)溯源，建立能直接反映實(shí)際腦功能區(qū)連接情況的大腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)，并對(duì)穴位刺激作用途徑中大腦功能整合和網(wǎng)絡(luò)特性進(jìn)行深入分析，為穴位功能相對(duì)特異性理論提供新的佐證。

1 對(duì)象與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與預(yù)處理

1.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象

本實(shí)驗(yàn)招募河北工業(yè)大學(xué)健康在讀研究生14例作為實(shí)驗(yàn)被試，其中男性8例，女性6例，年齡21~25歲，右利手，無(wú)任何精神病史，矯正視力正常。實(shí)驗(yàn)前均被告知實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，并簽署知情同意書(shū)。

1.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及參數(shù)選擇

本實(shí)驗(yàn)采用Rapid2磁刺激儀(英國(guó)MAGSTIM公司)，并采用重復(fù)脈沖刺激模式對(duì)每個(gè)被試所選穴位進(jìn)行刺激。選用“8”字形線圈(型號(hào)9925-00)，外徑7 cm，內(nèi)徑5.3 cm，刺激深度約2~3 cm，聚焦性能較好，適合局部刺激，滿足穴位刺激的聚焦性要求。刺激時(shí)將聚焦中心正對(duì)刺激穴位，放置在與皮膚距離約0.5 cm的位置。刺激強(qiáng)度為磁刺激儀最大輸出強(qiáng)度的80%，即1.76 T，刺激頻率1 Hz，刺激時(shí)長(zhǎng)60 s。實(shí)驗(yàn)的參數(shù)選擇滿足安全要求。采用128導(dǎo)腦電記錄分析系統(tǒng)(美國(guó)NEUROSCAN公司)同步采集各狀態(tài)的64導(dǎo)腦電數(shù)據(jù)，采樣頻率1000 Hz。

1.1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集及預(yù)處理

本實(shí)驗(yàn)于2017年10月至11月期間在河北工業(yè)大學(xué)腦電實(shí)驗(yàn)室完成。實(shí)驗(yàn)環(huán)境安靜，室溫22℃，實(shí)驗(yàn)時(shí)間為晚上7~9點(diǎn)。為了減少眨眼引起的眼電干擾，要求被試在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中保持閉眼。此外，要求被試佩戴耳塞，盡可能減少儀器在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的聲音干擾。待被試情緒放松，處于安靜穩(wěn)定的狀態(tài)后即刻開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。主要實(shí)驗(yàn)流程如下。

①采集靜息態(tài)60 s的腦電數(shù)據(jù)。

②以左側(cè)光明穴(GB37)作為刺激目標(biāo)，采集刺激時(shí)60 s的腦電數(shù)據(jù)。該穴歸屬于足少陽(yáng)膽經(jīng)，位于小腿外側(cè)，外踝尖上5寸。

③讓被試休息30 min。

④選取左側(cè)內(nèi)關(guān)穴(PC6)作為刺激目標(biāo)，采集刺激時(shí)60 s的腦電數(shù)據(jù)。該穴歸屬于手厥陰心包經(jīng)，位于前臂正中，腕橫紋上2寸，橈側(cè)屈腕肌腱與掌長(zhǎng)肌腱之間。

對(duì)采集的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行離線預(yù)處理，主要包括：0.5~40 Hz帶通濾波，去除眼電、肌電等偽跡，剔除數(shù)據(jù)中電壓幅值絕對(duì)值大于100μV的數(shù)據(jù)段，轉(zhuǎn)換為平均參考，數(shù)據(jù)分段，基線校正等。

1.2 α波腦皮質(zhì)腦功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建

腦電波按照頻率可以劃分為α(8~13 Hz)、β(14~30 Hz)、θ(4~7 Hz)、δ(1~3 Hz)波等。正常人清醒狀態(tài)下的腦電波以α波為主，并且α波能夠反映大腦的機(jī)能狀態(tài)。α波大腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建的關(guān)鍵在于怎樣定義網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)、怎樣選取適當(dāng)?shù)拈撝祦?lái)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)的連接邊。

1.2.1 定義網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)

首先對(duì)預(yù)處理數(shù)據(jù)進(jìn)行組獨(dú)立成分分析(group independent component analysis,Group ICA)，并選取與腦活動(dòng)相關(guān)的成分。然后采用標(biāo)準(zhǔn)低分辨率腦電磁斷層成像(standardized low-resolution brain electromagnetic tomography,sLORETA)算法進(jìn)行逆運(yùn)算，把在大腦皮質(zhì)布羅德曼區(qū)(Brodmann area,BA)求得的具有最大電流密度之處當(dāng)作所選腦電獨(dú)立成分在大腦皮質(zhì)對(duì)應(yīng)源的所在位置，即網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)。

1.2.1.1 Group ICA

獨(dú)立成分分析(independent component analysis,ICA)是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種數(shù)據(jù)處理方法，可以從混合信號(hào)中分離出統(tǒng)計(jì)意義上相互獨(dú)立的源信號(hào)，在通信、圖像處理、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[17]。但I(xiàn)CA自身存在一些缺陷，如成分的個(gè)數(shù)難以預(yù)知、成分輸出的順序和成分的方差不確定等，給研究者帶來(lái)許多不便。一般來(lái)說(shuō)，ICA只適用于分析單個(gè)被試的數(shù)據(jù)。Group ICA將其擴(kuò)展到可同時(shí)對(duì)多個(gè)被試的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析且能建立多個(gè)被試成分之間的對(duì)應(yīng)性[18]。 Across-subject averaging、 Subject-wise Group ICA以及Row-wise Group ICA是三種常用的Group ICA，其中Row-wise Group ICA常用于研究單一特定刺激下被試腦區(qū)激活的情況。公式如下。

其中Xn是一個(gè)K×V的矩陣，表示第n個(gè)被試的腦電數(shù)據(jù)，K為電極數(shù)，V為時(shí)間點(diǎn)數(shù)。

1.2.1.2 sLORETA

sLORETA是一種腦電逆問(wèn)題溯源方法，可以估計(jì)出腦電信號(hào)在大腦皮質(zhì)對(duì)應(yīng)的信號(hào)源位置、方向和強(qiáng)度，并求得大腦電流密度分布[12,19-20]。利用該算法進(jìn)行腦電溯源的主要原理可以表示為：

其中，φ是腦電信號(hào)，K是m×n(n>>m)維前向模型系數(shù)，J是n×l維腦電信號(hào)源電流密度強(qiáng)度。由于n>>m，(2)式無(wú)法求得唯一解。

引入代價(jià)函數(shù)：

其中，α≥0是正則化參數(shù)。

代入給定的K，φ和α值，取最小代價(jià)方程，即可得到唯一解：

其中，T=KT[KKT+αH]+，H=I-IIT/ITI，I是單位矩陣，I是單位向量。

1.2.2 設(shè)定閾值與網(wǎng)絡(luò)的連接邊

所選頻段的信息交互關(guān)系可以由對(duì)應(yīng)頻段功率譜之間的互相關(guān)系數(shù)來(lái)體現(xiàn)，并反映腦網(wǎng)絡(luò)的連接特性。本文對(duì)每個(gè)被試所選獨(dú)立成分進(jìn)行短時(shí)傅里葉變換得到其功率譜，然后對(duì)α波段功率譜進(jìn)行互相關(guān)分析得到其連接矩陣，最后對(duì)所有被試同種狀態(tài)的連接矩陣進(jìn)行平均，得到對(duì)應(yīng)的平均連接矩陣。在構(gòu)建腦功能網(wǎng)絡(luò)時(shí)，閾值的選擇對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)有著重要的影響。本文在選取閾值時(shí)首先分別計(jì)算了保證每個(gè)狀態(tài)構(gòu)建出的網(wǎng)絡(luò)不存在孤立節(jié)點(diǎn)的最大閾值，然后為了對(duì)比不同狀態(tài)網(wǎng)絡(luò)的異同，選取所有狀態(tài)閾值中的最小值T作為最終閾值構(gòu)建各自的腦功能網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)平均連接矩陣中的元素大于閾值T時(shí)則認(rèn)為對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)間存在連接邊，反之則無(wú)。

1.3 腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)分析

在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析中，研究者常利用度、聚類(lèi)系數(shù)、最短路徑長(zhǎng)度、全局效率、“小世界”屬性等參數(shù)來(lái)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。本文著重選擇度和聚類(lèi)系數(shù)來(lái)對(duì)所建立的α波皮質(zhì)腦功能網(wǎng)絡(luò)做出評(píng)價(jià)。

1.3.1 節(jié)點(diǎn)度

一個(gè)節(jié)點(diǎn)的度定義為同該節(jié)點(diǎn)直接相連的節(jié)點(diǎn)的個(gè)數(shù)。度在復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析中是一種非常簡(jiǎn)單但很重要的性質(zhì)，反映了節(jié)點(diǎn)鄰居的個(gè)數(shù)。度越大，表示節(jié)點(diǎn)的連接邊越多，在網(wǎng)絡(luò)中的地位越重要。網(wǎng)絡(luò)平均度表示為：

其中，N為節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，Di為節(jié)點(diǎn)i的度。

1.3.2 聚類(lèi)系數(shù)

一個(gè)節(jié)點(diǎn)的聚類(lèi)系數(shù)表示為與該節(jié)點(diǎn)相連的節(jié)點(diǎn)之間存在連接邊的可能。它反映了復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)的聚集程度，是另一個(gè)度量網(wǎng)絡(luò)屬性的重要參數(shù)。節(jié)點(diǎn)i的聚類(lèi)系數(shù)Ci等于與之相連的ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際連接邊的總數(shù)同與該節(jié)點(diǎn)相連的ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間可能存在連接邊的最大值之比。具體公式如下。

其中，Ei是與節(jié)點(diǎn)i相連的ki個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的實(shí)際連接邊的總數(shù)；Mi是與該節(jié)點(diǎn)相連的ki個(gè)節(jié)點(diǎn)間可能存在的連接邊的最大值。

2 結(jié)果

為了消除電極之間信號(hào)干擾對(duì)相關(guān)性計(jì)算的影響，本文對(duì)預(yù)處理后的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行Row-wise Group ICA處理并選出與腦活動(dòng)相關(guān)的成分。所選腦電成分經(jīng)過(guò)sLORETA溯源，定位在大腦皮質(zhì)電流密度最大的位置。見(jiàn)圖1。所選腦電成分經(jīng)過(guò)短時(shí)傅里葉變換得到其功率譜。見(jiàn)圖2。通過(guò)時(shí)頻分析發(fā)現(xiàn)，所選腦電成分與α波具有強(qiáng)耦合關(guān)系。所有被試同種狀態(tài)所選腦電成分α波段功率譜之間的平均互相關(guān)系數(shù)矩陣即該狀態(tài)下的平均連接矩陣。見(jiàn)圖3。

在確定網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)和連接邊以后，構(gòu)建了靜息態(tài)、刺激光明穴及刺激內(nèi)關(guān)穴的大腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)。見(jiàn)圖4。各狀態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)在各個(gè)BA區(qū)的節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)和平均度的分析結(jié)果見(jiàn)圖5、圖6。靜息態(tài)、刺激光明穴及刺激內(nèi)關(guān)穴對(duì)應(yīng)的大腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分別分布在20、19及17個(gè)BA區(qū)。

圖1 腦電成分溯源

圖2 腦電成分功率譜

圖3 平均連接矩陣

圖4 α波大腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)

圖5 各BA區(qū)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)

圖6 各BA區(qū)節(jié)點(diǎn)的平均度

與靜息態(tài)相比，刺激光明穴時(shí)，BA1、BA2、BA3、BA5、BA7等與軀體感覺(jué)感知處理相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接增多。其中，BA1區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大，BA2區(qū)不再存在節(jié)點(diǎn)，BA3區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大，BA5區(qū)節(jié)點(diǎn)增多，BA7區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大且節(jié)點(diǎn)增多。BA4、BA6和BA8等與運(yùn)動(dòng)有關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接增多。其中，BA4區(qū)是運(yùn)動(dòng)激活的主要來(lái)源區(qū)，該區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小但節(jié)點(diǎn)增多，BA6與BA8區(qū)兩者共同構(gòu)成前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)，BA6區(qū)節(jié)點(diǎn)減少但節(jié)點(diǎn)度增大，BA8區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大。在BA9、BA10、BA11等與思維、情緒和認(rèn)知等高級(jí)活動(dòng)有關(guān)的腦區(qū)中，BA9區(qū)節(jié)點(diǎn)度稍減小，BA10區(qū)節(jié)點(diǎn)增多，BA11區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小，但總體上這些腦區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中的連接變化不明顯。BA18、BA19等參與視覺(jué)信息處理的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接總體上增多。其中，BA18區(qū)節(jié)點(diǎn)增多，BA19區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大。與聽(tīng)覺(jué)有關(guān)的BA21區(qū)節(jié)點(diǎn)度稍減小但節(jié)點(diǎn)增多，該區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中連接增多。左側(cè)半腦BA22區(qū)出現(xiàn)了一個(gè)節(jié)點(diǎn)，該區(qū)與生成和理解單個(gè)單詞有關(guān)，該區(qū)節(jié)點(diǎn)的連接邊較少。與執(zhí)行語(yǔ)義和文字產(chǎn)生有關(guān)的BA45區(qū)不再存在節(jié)點(diǎn)。BA46區(qū)與維持注意力和管理工作記憶有關(guān)，該區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小，在腦功能網(wǎng)絡(luò)中連接減少。BA47區(qū)與句法和字義處理有關(guān)，該區(qū)節(jié)點(diǎn)增多且節(jié)點(diǎn)度增大，在腦功能網(wǎng)絡(luò)中的連接增多。

與靜息態(tài)相比，刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)，BA1和BA2區(qū)不再存在節(jié)點(diǎn)，BA3區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大，BA5區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小但節(jié)點(diǎn)增多、BA7區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大且節(jié)點(diǎn)增多，與軀體感覺(jué)感知與處理相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接總體上增多。BA6區(qū)節(jié)點(diǎn)減少，BA8區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小，BA6與BA8區(qū)構(gòu)成的前運(yùn)動(dòng)皮質(zhì)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中連接減少，而運(yùn)動(dòng)激活的主要來(lái)源BA4區(qū)不再存在節(jié)點(diǎn)，與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接總體上減少。BA9區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大且節(jié)點(diǎn)增多、BA10區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大且節(jié)點(diǎn)增多，BA11區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小。總體上與思維、情緒和認(rèn)知等高級(jí)活動(dòng)有關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接增多。BA18區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大且節(jié)點(diǎn)增多，BA19區(qū)節(jié)點(diǎn)度增大，與視覺(jué)相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接增多。與聽(tīng)覺(jué)有關(guān)的BA21區(qū)節(jié)點(diǎn)減少且節(jié)點(diǎn)度減小，該區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接減少。與維持注意力和管理工作記憶有關(guān)的BA46區(qū)節(jié)點(diǎn)度減小，該區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中連接減少。與句法、字義處理有關(guān)的BA47區(qū)節(jié)點(diǎn)增多且節(jié)點(diǎn)度增大，該區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接增多。

網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的聚類(lèi)系數(shù)和度之間的關(guān)系見(jiàn)圖7。各狀態(tài)腦功能網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的平均度分別為22.6、24.5、22.9，因此取22作為度值分界點(diǎn)，當(dāng)節(jié)點(diǎn)的度大于等于22就認(rèn)為該節(jié)點(diǎn)位于較高的連接度區(qū)，否則就位于較低的連接度區(qū)。由圖7結(jié)果可知，各狀態(tài)節(jié)點(diǎn)的聚類(lèi)系數(shù)在較高連接度區(qū)域，隨著度增大節(jié)點(diǎn)聚類(lèi)系數(shù)降低，表明在較高連接度區(qū)域度低的節(jié)點(diǎn)容易聚集成團(tuán)。

圖7 度與聚類(lèi)系數(shù)

3 討論

光明穴位于足少陽(yáng)膽經(jīng)，可以用于治療目疾與下肢痿痹[21-22]。管永清等[23]基于fMRI發(fā)現(xiàn)電針刺激光明穴主要激活了BA18、BA19等視覺(jué)相關(guān)腦區(qū)，王虹[24]基于f MRI發(fā)現(xiàn)針刺光明穴激活了視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)皮質(zhì)。本文對(duì)磁刺激光明穴的EEG信號(hào)進(jìn)行溯源，定位出的結(jié)果中包含視覺(jué)和運(yùn)動(dòng)相關(guān)腦區(qū)。通過(guò)進(jìn)一步對(duì)比刺激光明穴與靜息態(tài)的腦網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可知，與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的BA4、BA6與BA8腦區(qū)，以及與視覺(jué)相關(guān)的BA18和BA19腦區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中的連接增加，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)與視覺(jué)功能在刺激光明穴時(shí)得到促進(jìn)，這與光明穴的作用相符。

內(nèi)關(guān)穴可以用于寧心安神、降壓安眠，刺激時(shí)與運(yùn)動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)BA4、BA6及BA8區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中連接減少，與維持注意力和管理工作記憶有關(guān)的BA46區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接也減少，可見(jiàn)運(yùn)動(dòng)、注意力、工作記憶等功能在刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)受到抑制，這將有利于人保持安靜與鎮(zhèn)定[25]。內(nèi)關(guān)穴位于手闕陰心包經(jīng)，臨床醫(yī)學(xué)實(shí)踐表明該經(jīng)絡(luò)上的穴位可用于治療精神神志方面的疾病。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究一致認(rèn)為額葉、顳葉損傷，額葉功能低下或激活程度不夠與精神神志疾病的發(fā)病密切相關(guān)[26]。付平等[27]研究了電針刺激正常人與阿爾茨海默病患者內(nèi)關(guān)穴時(shí)的fMRI數(shù)據(jù)，研究結(jié)果表明正常組與患者組的額葉與顳葉被不同程度激活。本文網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析結(jié)果顯示，刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)位于額葉的與思維、情緒和認(rèn)知等高級(jí)活動(dòng)相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接增多，說(shuō)明額葉區(qū)的腦功能活動(dòng)得到促進(jìn)，或許可以為刺激該經(jīng)絡(luò)穴位能治療精神神志性疾病提供佐證。

由刺激光明穴、內(nèi)關(guān)穴引起大腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)變化的分析結(jié)果還可知，刺激光明穴與刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)，與軀體感覺(jué)相關(guān)的腦區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中的連接總體上均增多。本文推測(cè)該現(xiàn)象是大腦對(duì)外界刺激引起軀體感覺(jué)的應(yīng)激反應(yīng)，而B(niǎo)A2區(qū)均不再存在節(jié)點(diǎn)，可能與BA2區(qū)主要處理來(lái)自關(guān)節(jié)囊感受器的沖動(dòng)有關(guān)[28]。刺激兩個(gè)穴位時(shí)，與視覺(jué)相關(guān)的腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中連接均增多。此外，刺激時(shí)與維持注意力和管理工作記憶有關(guān)的腦區(qū)在腦功能網(wǎng)絡(luò)中的連接均減少，但刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)網(wǎng)絡(luò)連接減少更明顯。光明穴和內(nèi)關(guān)穴是位于不同經(jīng)絡(luò)上的兩個(gè)穴位，通過(guò)不同的神經(jīng)傳導(dǎo)通路對(duì)大腦施加影響，但是從腦電信號(hào)溯源結(jié)果來(lái)看，刺激兩個(gè)穴位時(shí)激活了一些相同的BA區(qū)[29]，其中也存在著一些看似與穴位作用無(wú)明顯關(guān)系的腦區(qū)，這與海馬在經(jīng)典條件反射任務(wù)中激活的情況類(lèi)似，從側(cè)面說(shuō)明大腦是通過(guò)多個(gè)腦區(qū)相互配合來(lái)完成各種神經(jīng)活動(dòng)的[30]。

本文基于EEG與磁刺激技術(shù)，利用組獨(dú)立成分分析、標(biāo)準(zhǔn)低分辨率腦電磁斷層成像及復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分析方法，構(gòu)建并分析磁刺激位于不同經(jīng)絡(luò)的光明穴與內(nèi)關(guān)穴時(shí)的腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)。研究結(jié)果表明，磁刺激位于不同經(jīng)絡(luò)的光明穴和內(nèi)關(guān)穴會(huì)引起與穴位自身功效基本相符的腦網(wǎng)絡(luò)變化，即運(yùn)動(dòng)、視覺(jué)相關(guān)腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接在磁刺激光明穴時(shí)增多；運(yùn)動(dòng)、注意力及工作記憶相關(guān)腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接在磁刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)減少，位于額葉的思維、情緒和認(rèn)知相關(guān)腦區(qū)在網(wǎng)絡(luò)中的連接在磁刺激內(nèi)關(guān)穴時(shí)增多。同時(shí)，磁刺激不同經(jīng)絡(luò)上的穴位也能引起一些腦功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的相似變化，說(shuō)明刺激不同經(jīng)絡(luò)穴位對(duì)大腦產(chǎn)生的影響并非完全不同。本文通過(guò)研究位于不同經(jīng)絡(luò)的光明穴和內(nèi)關(guān)穴臨床作用功效相對(duì)應(yīng)的腦皮質(zhì)功能網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)表征，嘗試為穴位特異性研究提供新的佐證，在穴位刺激療法作用功效的可視化評(píng)價(jià)方面具有臨床應(yīng)用前景。