基于腦fMRI技術(shù)針刺支溝穴特異性及腦網(wǎng)絡(luò)的研究進(jìn)展

李曉陵，劉世平，曹丹娜，劉曉慧，蔡麗娜，姜曉旭，崔璇，劉瀟，王豐*

針灸作為祖國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的重要組成部分，其歷史悠久、療效顯著。針刺療法可調(diào)達(dá)經(jīng)絡(luò)氣血、通調(diào)人體臟腑陰陽，并且操作簡便、價格低廉、效速安全，故廣受學(xué)者關(guān)注臨床應(yīng)用普遍[1-2]，但其針刺作用機(jī)制尚不完全明確，有待后續(xù)科研工作者的努力探尋。古代文獻(xiàn)中記載“支溝，上腕三寸，兩骨之間陷者中也，為經(jīng)?！爆F(xiàn)代針灸學(xué)定位是位于前臂背側(cè)，陽池與肘尖連線上腕背橫紋上三寸，尺橈骨之間。三焦通行三氣，外能通調(diào)腠理，內(nèi)能暢達(dá)三焦，是氣機(jī)升降的通道，支溝為三焦經(jīng)之經(jīng)穴是治療便秘、頑固性呃逆、帶狀皰疹、尿潴留等疾病的要穴[3-6]，具有十分重要的研究價值。

功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging，fMRI)作為一種新興的腦功能成像方法，其血氧水平依賴成像(blood oxygenation level dependent，BOLD)是目前神經(jīng)影像診斷中應(yīng)用最普遍的技術(shù)方法[7-8]。其原理是當(dāng)大腦接收到外部某種刺激時，血液中含氧血紅蛋白與去氧血紅蛋白數(shù)目會發(fā)生相應(yīng)改變，經(jīng)過計算機(jī)的加工處理能將腦組織變化進(jìn)行即時、可視化的反映[9]，是目前研究針刺作用機(jī)理的重要方法[10-11]。為了進(jìn)一步探明針刺腧穴的針刺作用機(jī)理，國內(nèi)外學(xué)者做了大量實驗研究[12-14]，筆者整理了與支溝穴相關(guān)的fMRI 研究文獻(xiàn)，旨在為臨床應(yīng)用針刺療法提供豐富客觀理論依據(jù)。

1 針刺支溝穴特異性研究

基于功能磁共振技術(shù)的針刺療法與一般的針刺刺激不同，是具有特殊腦效應(yīng)機(jī)理的針刺技術(shù)[15-17]。針刺支溝穴特異性研究主要包括針刺支溝單穴的研究、針刺支溝穴與非穴的研究、針刺支溝與配穴的研究及針刺支溝穴不同針刺方法的研究。

1.1 針刺支溝單穴的研究

徐莉娜等[18]學(xué)者對比分析針刺健康老年志愿者左側(cè)支溝穴后腦部激活區(qū)變化情況發(fā)現(xiàn)，針刺支溝特異性激活了左側(cè)顳葉、前側(cè)扣帶回及額上回等腦區(qū)，這些激活區(qū)與功能性腸道疾病的腦部結(jié)構(gòu)改變區(qū)域具有一致性[19]。有研究發(fā)現(xiàn)，大多數(shù)功能性胃腸道疾病的發(fā)病可能是由內(nèi)臟感覺通道改變引起腦腸軸(GBA)功能失調(diào)導(dǎo)致的[20]。而腦腸軸是存在于大腦和腸道功能系統(tǒng)之間的一個雙向應(yīng)答系統(tǒng)[21]，對機(jī)體代謝機(jī)制產(chǎn)生重大調(diào)控作用和深遠(yuǎn)影響。許多科學(xué)家認(rèn)為大腦額葉和邊緣系統(tǒng)的前扣帶回、顳葉與GBA 的功能聯(lián)系緊密，是整合機(jī)體內(nèi)臟感覺的腦功能區(qū)[22-23]，故針刺支溝穴能夠通過激活這些腦功能區(qū)來治療胃腸道相關(guān)疾病[24]，也能推測此穴對功能性便秘的治療可能是通過GBA 的功能來起作用。有研究還表明，通過針刺支溝穴治療便秘不僅即時效應(yīng)顯著，而且療效與療程成正相關(guān)，治療結(jié)束后療效滿意、長遠(yuǎn)[25]。韓紅艷等[26]應(yīng)用fMRI 技術(shù)從腦能量代謝層面對健康受試者左側(cè)支溝穴分別進(jìn)行不同時間、區(qū)間的針刺刺激后發(fā)現(xiàn)，雙側(cè)楔前葉、頂下小葉、額中、上回等腦區(qū)出現(xiàn)正激活。研究發(fā)現(xiàn)楔前葉、頂下小葉和額上、中回與場景回憶、視覺語言等許多高水平認(rèn)知功能及自我相關(guān)信息處理有關(guān)[27-28]，針刺支溝穴能使上述腦區(qū)出現(xiàn)正激活，故能夠治療由以上腦區(qū)功能減弱導(dǎo)致的相關(guān)疾病。上述實驗結(jié)果不僅可以解釋針刺支溝穴治療疾病的機(jī)理，而且為臨床針刺后留針期間的行針時間點和針刺后效應(yīng)研究提供一定科學(xué)依據(jù)。

1.2 針刺支溝穴與非穴的研究

黃泳等[29]通過觀察針刺健康志愿者右側(cè)支溝穴與非穴后腦部特異性激活區(qū)情況發(fā)現(xiàn)，不管針刺支溝穴還是非穴，其腦部都會表現(xiàn)出針刺刺激對腦區(qū)的特異性激活反應(yīng)，在雙側(cè)額葉、基底節(jié)和小腦等多個腦區(qū)都有不同程度的激活。但也存在差異，主要表現(xiàn)在針刺支溝穴對右側(cè)小腦、右側(cè)枕葉及左側(cè)顳葉激活點數(shù)相對較多。而小腦主要管控機(jī)體平衡性和調(diào)節(jié)肌張力、心血管活動，與運動性的學(xué)習(xí)記憶、語言執(zhí)行、智力等功能關(guān)系密切，顳葉主要參與人體的視、聽覺和記憶等功能，并參加情感調(diào)節(jié)，枕葉與平衡、視覺等功能高度相關(guān)[30]。這也能夠表明，相較于非穴而言，針刺支溝穴能夠更加有傾向地表現(xiàn)出對上述腦區(qū)功能異常相關(guān)疾病的特異性，也能作為解釋臨床針刺支溝穴治療疾病作用機(jī)制依據(jù)。

1.3 針刺支溝與配穴的研究

賴新生等[31]學(xué)者分別對健康志愿者右側(cè)支溝穴配伍外關(guān)穴和外關(guān)單穴進(jìn)行了針刺研究，針刺后觀察腦部激活區(qū)發(fā)現(xiàn)，兩種不同針刺方案均能對雙側(cè)大腦額葉、小腦和橋腦等多個腦區(qū)有不同程度的激活。但也有一定的趨向性優(yōu)勢，如針刺外關(guān)單穴對左側(cè)島葉和右側(cè)腦橋有比較明顯的激活作用，而針刺配穴的顯著性激活區(qū)域主要在左側(cè)基底節(jié)區(qū)。這與黃泳等[29]針刺支溝穴的研究結(jié)果相比較可知，針刺支溝配伍外關(guān)組穴和分別針刺支溝、外關(guān)單穴在腦部的激活區(qū)雖有一定的相同性，但也存在差異，針刺單穴在部分腦區(qū)有偏向性和特異性，這與陳俊琦等[32]的研究結(jié)果相通。針刺組穴的腦激活區(qū)不是針刺單穴腦激活區(qū)的簡易疊加，而是重新整合后形成了特定的激活功能區(qū)域。這也為針刺單穴腦激活區(qū)特異性研究和不同穴位的配伍規(guī)律研究提供了理論依據(jù)。

1.4 針刺支溝穴不同針刺方法的研究

針刺方法的不同對某些疾病的治療效果具有差異性。黃泳等[33]運用fMRI 技術(shù)并采用Block 設(shè)計模式對健康志愿者右側(cè)支溝穴分別進(jìn)行了不同層次針刺研究，實驗結(jié)果顯示，支溝穴皮部淺刺和常規(guī)針刺對各腦區(qū)的激活沒有明顯差異，但表現(xiàn)出一定差別趨勢，常規(guī)針刺腦激活區(qū)域相對集中在對側(cè)腦區(qū)，并且激活點和強(qiáng)度都相對集中，而皮部淺刺后腦激活區(qū)分布較為廣泛，激活點相對分散且激活強(qiáng)度較弱。鄒燕齊等[34]對健康志愿者右側(cè)支溝配伍外關(guān)穴分別進(jìn)行皮部淺刺和深部常規(guī)針刺后發(fā)現(xiàn)，兩種不同的刺激方法在腦部的激活區(qū)沒有顯著的差異，但也存在對部分腦區(qū)的相對傾向性。上述兩種不同針刺方法、層次所產(chǎn)生的不同效應(yīng)可能與腦部對信號的整合密切相關(guān)。

2 針刺支溝穴腦網(wǎng)絡(luò)研究

基于靜息態(tài)fMRI 技術(shù)的功能腦網(wǎng)絡(luò)研究，為更深入地探究針刺腧穴后大腦內(nèi)部各功能區(qū)之間的動態(tài)反應(yīng)和協(xié)調(diào)工作機(jī)制提供了重要的依據(jù)，是目前研究針刺腧穴腦效應(yīng)的重要方法之一[35-36]。

額下回作為主管運動語言的中樞之一，不僅對新舊知識進(jìn)行整合，而且對語言語義加工處理，是調(diào)節(jié)高級認(rèn)知功能的重要區(qū)域[37-38]。韓紅艷等[39]以額下回為感興趣區(qū)種子點深入探討針刺支溝穴對健康受試者腦網(wǎng)絡(luò)功能連接時變效應(yīng)差異特征，研究發(fā)現(xiàn)與針刺支溝前的純靜息態(tài)相比，針刺后受試者腦內(nèi)暫時的動態(tài)平衡網(wǎng)絡(luò)被打破，顳中、下回、小腦前后葉等腦功能區(qū)與額下回之間形成了隨時間序列變化的功能連接網(wǎng)絡(luò)，結(jié)合支溝穴的功效和額下回的功能，推測上述腦網(wǎng)絡(luò)的形成可能是臨床針刺支溝穴治療語言及思維等高級認(rèn)知功能障礙的中樞效應(yīng)機(jī)制。另一項研究以左、右側(cè)旁中央小葉為種子點，探討針刺左支溝穴前后腦網(wǎng)絡(luò)連接時變效應(yīng)差異，結(jié)論表明，與針刺前的純靜息態(tài)相比，雙側(cè)小腦后葉、額下回與頂上、下小葉等腦區(qū)會與兩側(cè)旁中央小葉之間形成隨時間序列變化的功能連接腦網(wǎng)絡(luò)[40]。結(jié)合支溝穴的主治作用[41]和這些腦區(qū)的功能[42-45]，上述結(jié)論可能是臨床針刺該穴治療胃腸道疾病、下肢感覺和運動障礙疾病的中樞機(jī)制。

3 小結(jié)

針刺支溝穴特異性激活腦區(qū)與主管胃腸道疾病相關(guān)腦區(qū)結(jié)構(gòu)變化具有高度的一致性，并且針刺該穴對胃腸道疾病的治療作用很可能與腦腸軸的調(diào)節(jié)作用密切相關(guān)；針刺支溝與非穴后腦激活區(qū)存在對部分優(yōu)勢腦區(qū)的相對傾向性，這可能與經(jīng)絡(luò)腧穴的“循經(jīng)傳感”和主治功效密切相關(guān)；針刺支溝配穴和不同針刺方法可產(chǎn)生新的趨向性腦激活區(qū)，為臨床針灸治療某些疾病提供可視化理論依據(jù)，因病邪多具有相兼性、復(fù)雜性，并且人體各臟腑是相互關(guān)聯(lián)、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的，故臨床治療也要注重穴位配伍關(guān)系并結(jié)合不同針刺方法。腦網(wǎng)絡(luò)的研究可以動態(tài)可視化的觀察針刺前后各腦區(qū)間的差異及腦網(wǎng)絡(luò)連接時效變化特征，能更深入的探究針刺腧穴腦效應(yīng)機(jī)制，故日后應(yīng)該更加注重這方面的研究。

4 問題與展望

支溝穴具有取穴簡單方便、療效顯著、針刺安全性高等優(yōu)點，引起了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注，取得了突破性的進(jìn)展和豐碩成果。但也存在一些問題：首先，因不同受試者個人心理生理存在差異且受實驗環(huán)境等因素的影響，會對其實驗結(jié)果造成一定的干擾，所以在實驗前應(yīng)對受試者進(jìn)行嚴(yán)格限定和統(tǒng)一，盡量排除上述無關(guān)因素造成的干擾，使其實驗的模式統(tǒng)一化、結(jié)果準(zhǔn)確化。其次，實驗對象主要為健康受試者，對其他優(yōu)勢病種的研究較少，以后應(yīng)該重視對特定疾病人群的研究，包括對其特定病種針刺單穴與配穴對比研究及針刺前后對比的研究。最后，目前對于針刺引起腦網(wǎng)絡(luò)連接變化的研究較少，而人體作為一個高度復(fù)雜、協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體我們更應(yīng)該注重整體腦網(wǎng)絡(luò)之間的相互影響。

隨著fMRI 技術(shù)不斷革新與進(jìn)展，該技術(shù)在研究針刺作用機(jī)制方面的應(yīng)用越來越廣泛且成熟，為解釋針刺作用機(jī)制找到了突破口并且為其深入研究開辟了新道路[46]。我們想要全面、深層次地應(yīng)用fMRI 技術(shù)探究針刺腧穴作用機(jī)制，就應(yīng)嚴(yán)格規(guī)范實驗方案及步驟，盡可能排除干擾因素，以臨床治療疾病為出發(fā)點，將腦功能成像結(jié)果與多學(xué)科有效結(jié)合。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)，針刺會使機(jī)體的代謝功能產(chǎn)生相應(yīng)變化，可以從宏觀整體和微觀分子水平來闡釋針刺作用機(jī)制，使其研究更加全面透徹[47-48]。為了更進(jìn)一步探究針刺作用下fMRI信號的變化及針刺對腦部神經(jīng)信息傳遞產(chǎn)生的影響，我們需采用多種模式、從不同的角度出發(fā)、多系統(tǒng)的協(xié)作研究印證。大樣本優(yōu)勢病種的針刺經(jīng)絡(luò)腧穴特異性研究與針刺過程中腦功能的動態(tài)時變效應(yīng)研究將是未來研究的重點方向。

作者利益沖突聲明：全體作者均聲明無利益沖突。