張貴鋒，黃 泳，唐純志，賴新生，陳俊琦

·論著·

·中醫(yī)·中西醫(yī)結(jié)合研究·

基于功能性磁共振成像在正常與病理狀態(tài)下針刺外關(guān)穴時(shí)腦負(fù)激活的腦區(qū)定位研究

張貴鋒1,2，黃 泳2*，唐純志3，賴新生3，陳俊琦2

目的 基于功能性磁共振成像(fMRI)在正常和病理狀態(tài)下觀察真針刺、假針刺外關(guān)穴時(shí)腦負(fù)激活的腦區(qū)定位規(guī)律。方法 2013年8—12月在南方醫(yī)科大學(xué)選取正常受試者24例,2014年1—6月在南方醫(yī)院、廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院選取缺血性腦卒中患者20例，分別施以右側(cè)外關(guān)穴的真針刺和假針刺，同時(shí)運(yùn)用血氧水平依賴(BOLD) fMRI采集負(fù)激活信號(hào)數(shù)據(jù)，所得數(shù)據(jù)運(yùn)用SPM2進(jìn)行處理(P≤0.001，uncorrected，活體素?cái)?shù)目K30)。結(jié)果 正常受試者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位：左側(cè)頂上小葉(BA7)、頂下小葉(BA40)、楔前葉(BA7、19)、額上回(BA6)、中央前回(BA6、10)、中央后回(BA3、7)、枕葉(BA19)，右側(cè)中央前回(BA6)、中央后回(BA3)、楔前葉(BA19、7)、楔葉(BA19)；假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位：左側(cè)中央前回(BA10)、中央后回(BA3、5)，右側(cè)額上回(BA10)。缺血性腦卒中患者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位：左側(cè)額內(nèi)側(cè)回(BA6、10)、中央后回(BA3)、顳中回(BA21)，右側(cè)中央后回(BA3、5)、中央前回(BA4)、額內(nèi)側(cè)回(BA10)；假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位：雙側(cè)楔前葉(BA7)。結(jié)論 正常受試者與缺血性腦卒中患者的外關(guān)穴真針刺均使與該穴主治作用相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)負(fù)激活，提示針刺療效可能與腦負(fù)激活有關(guān)；在執(zhí)行同樣外在任務(wù)時(shí)，生理狀態(tài)下和病理狀態(tài)下被干擾或被打斷的腦功能區(qū)不相同。

針刺；穴，外關(guān)；磁共振成像；腦負(fù)激活

張貴鋒，黃泳，唐純志，等.基于功能性磁共振成像在正常與病理狀態(tài)下針刺外關(guān)穴時(shí)腦負(fù)激活的腦區(qū)定位研究[J].中國(guó)全科醫(yī)學(xué)，2017，20(9)：1098-1103.[www.chinagp.net]

ZHANG G F,HUANG Y,TANG C Z,et al.Identification of deactivated brain regions by real and non-penetrating sham acupuncture stimulation on waiguan:an fMRI study in normal versus pathological conditions[J].Chinese General Practice，2017，20(9)：1098-1103.

近年來(lái)，腦功能成像研究發(fā)現(xiàn)，腦在外界任務(wù)誘導(dǎo)時(shí)不僅會(huì)出現(xiàn)腦功能活動(dòng)增強(qiáng)的現(xiàn)象，還會(huì)出現(xiàn)腦功能活動(dòng)減弱的現(xiàn)象，相對(duì)于腦功能活動(dòng)增強(qiáng)的現(xiàn)象，腦功能活動(dòng)減弱的現(xiàn)象被稱為腦負(fù)激活。腦負(fù)激活產(chǎn)生的機(jī)制較為復(fù)雜，一直沒(méi)有一種公認(rèn)的合理解釋，相關(guān)研究也較少[1]。隨著針刺與腦功能成像相關(guān)研究的深入，針刺腧穴對(duì)腦負(fù)激活影響的研究逐漸成為研究熱點(diǎn)和焦點(diǎn)，但是，目前此類研究比較少，腦功能成像方法和數(shù)據(jù)處理方法不一致，未能發(fā)現(xiàn)針刺腧穴對(duì)腦負(fù)激活影響的規(guī)律，針刺療效的中樞效應(yīng)是激活還是負(fù)激活占主導(dǎo)因素還不清楚，相關(guān)研究仍處于探索階段。為了進(jìn)一步探討腦負(fù)激活產(chǎn)生的機(jī)制和全面認(rèn)識(shí)針刺腧穴的腦中樞激活效應(yīng)，為針刺療效機(jī)制研究提供依據(jù)，本研究基于功能性磁共振成像(fMRI)探討了正常狀態(tài)與病理狀態(tài)下針刺外關(guān)穴時(shí)腦負(fù)激活的腦區(qū)定位。

1 對(duì)象與方法

1.1 研究對(duì)象

1.1.1 正常受試者 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)21～28歲非醫(yī)學(xué)專業(yè)在校大學(xué)生；(2)飲食規(guī)律，不嗜煙、酒、茶、咖啡等，睡眠正常，體型適中；(3)經(jīng)體檢身體健康，無(wú)任何先、后天性疾病，3個(gè)月內(nèi)無(wú)各類疼痛性疾病(含痛經(jīng))；(4)3個(gè)月內(nèi)未接受過(guò)針刺治療，體內(nèi)無(wú)骨科鋼板等金屬類物質(zhì)；(5)右利手；(6)簽署知情同意書。2013年8—12月在南方醫(yī)科大學(xué)選取符合正常受試者納入標(biāo)準(zhǔn)的男、女志愿者各12例；年齡21～28歲，平均年齡(24.6±3.4)歲；體質(zhì)量45～72 kg，平均體質(zhì)量(51.4±8.2)kg；身高153～181 cm，平均身高(163.4±10.2)cm。

1.1.2 缺血性腦卒中患者 納入標(biāo)準(zhǔn)：(1)40～65歲缺血性腦卒中患者，病灶以左側(cè)基底核區(qū)為主；缺血性腦卒中的診斷標(biāo)準(zhǔn)[2]:①局灶性神經(jīng)功能缺損(一側(cè)面部或肢體無(wú)力或麻木，語(yǔ)言障礙等)；②癥狀或體征持續(xù)時(shí)間不限(影像學(xué)檢查顯示有缺血性腦卒中的責(zé)任病灶)，或持續(xù)24 h以上(影像學(xué)

本研究創(chuàng)新點(diǎn)與不足：

創(chuàng)新點(diǎn)：(1)對(duì)比了正常與病理狀態(tài)下針刺外關(guān)穴的腦負(fù)激活的不同；(2)較系統(tǒng)地分析了針刺外關(guān)穴與腦負(fù)激活的腦區(qū)定位規(guī)律，探討了針刺療效的可能機(jī)制。

不足：(1)限于經(jīng)費(fèi)，樣本量偏小，揭示的規(guī)律可能存在誤差；(2)功能性磁共振成像(fMRI)掃描過(guò)程中，有些缺血性腦卒中患者在掃描中依從性較差，所采集的圖像可能會(huì)出現(xiàn)偽影。非任務(wù)依賴性負(fù)激活一般與研究任務(wù)的關(guān)系不太密切，但在本研究中，真、假針刺缺血性腦卒中患者外關(guān)穴后非任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)不同，需要進(jìn)一步探討分析。

檢查顯示無(wú)缺血性腦卒中的責(zé)任病灶)；③排除非血管性病因；④顱腦CT/MRI檢查排除腦出血。(2)有典型的右側(cè)偏身運(yùn)動(dòng)和感覺(jué)功能障礙；(3)病程12個(gè)月以內(nèi)，已度過(guò)急性期，病情穩(wěn)定；(4)飲食規(guī)律，不嗜煙、酒、茶、咖啡，睡眠正常，體型適中；(5)基礎(chǔ)治療方案1個(gè)月內(nèi)無(wú)改變，1個(gè)月內(nèi)未接受過(guò)針刺治療；(6)無(wú)嚴(yán)重心、肝、腎等疾病及腫瘤；(7)無(wú)嚴(yán)重失語(yǔ)，無(wú)癡呆和精神疾病史，試驗(yàn)過(guò)程中無(wú)交流障礙；(8)體內(nèi)無(wú)心臟支架、骨科鋼板等金屬類物質(zhì)；(9)右利手；(10)簽署知情同意書。

2014年1—6月在南方醫(yī)院、廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院選取符合納入標(biāo)準(zhǔn)的男、女缺血性腦卒中患者各10例；年齡40～65歲，平均年齡(52.8±8.2)歲；體質(zhì)量42～71 kg，平均體質(zhì)量(50.3±10.3) kg；身高154～172 cm，平均身高(160.3±9.6) cm；病程15 d～11個(gè)月，平均病程(2.2±1.2)個(gè)月。

1.1.3 倫理審查情況 本研究經(jīng)廣州中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院倫理委員會(huì)批準(zhǔn)，通過(guò)了中國(guó)臨床試驗(yàn)注冊(cè)中心的注冊(cè)與倫理審查(注冊(cè)號(hào)：ChiCTR-TRC-08000255，倫理審查號(hào)：ChiECRCT-2012011)，受試對(duì)象均簽署知情同意書。

1.2 方法 真針刺與假針刺由同一位具有臨床和研究經(jīng)驗(yàn)的針灸醫(yī)師完成，正常受試者與缺血性腦卒中患者的真、假針刺方法一樣。

真針刺方法：取受試者右側(cè)外關(guān)穴，腧穴定位參照《腧穴名稱與定位》(GB/T12346—2006)[3]，以碘酒、乙醇常規(guī)消毒，使用英國(guó)DONGBANG AcuPrime針灸器械有限公司生產(chǎn)的“真-假針灸套針”中的針座(見圖1)配合北京中研太和醫(yī)療器械有限公司生產(chǎn)的銀質(zhì)針灸針(0.3 mm×40.0 mm)進(jìn)行針刺，按照說(shuō)明書操作。采用Block方法設(shè)計(jì)刺激程序：示指用均衡力度輕敲針柄進(jìn)針，將針再垂直刺入(10±2)mm，醫(yī)生感覺(jué)手下得氣后采用平補(bǔ)平瀉手法，均勻捻轉(zhuǎn)，捻轉(zhuǎn)幅度±180°，頻率為60次/min。進(jìn)針后的第1個(gè)30 s停止捻針，第2個(gè)30 s捻針，第3個(gè)30 s停止捻針，如此不斷重復(fù)停止捻針與捻針程序，連續(xù)刺激6′30″，針座一直粘在皮膚上直至針刺結(jié)束。

假針刺方法：針具以及針刺前準(zhǔn)備、取穴、消毒方法均與真針刺方法相同，但是將銀質(zhì)針灸針的針尖磨平，使針尖露出針座套管1 mm，粘在受試者皮膚上，針尖不進(jìn)入皮層。第1個(gè)30 s針尖離開皮膚表面，第2個(gè)30 s輕壓針柄使針尖露出1 mm輕刺激皮膚，第3個(gè)30 s輕提針柄使針尖離開皮膚，如此不斷重復(fù)針尖離開皮膚與輕刺激皮膚的過(guò)程，連續(xù)刺激6′30″，針座一直粘在皮膚上直至針刺結(jié)束。

正常受試者和缺血性腦卒中患者接受掃描的程序均為：休息5 s,T1加權(quán)像(T1WI)磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging，MRI)解剖圖像掃描2′42″，fMRI成像掃描6′30″(見圖2)。

圖1 真-假針灸套針

Figure 1 Suited acupuncture needles used in real and non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5

注：①為休息5 min；②為T1加權(quán)MRI解剖圖像掃描2′42″；③假針刺及fMRI成像掃描6′30″；④3D掃描6′2″；⑤真針刺及fMRI成像掃描6′30″；MRI=磁共振成像

圖2 真、假針刺與fMRI掃描程序

Figure 2 Process of real and non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 and fMRI scanning

1.3 成像方法 MRI掃描采用GE公司3.0T超導(dǎo)MRI系統(tǒng)和標(biāo)準(zhǔn)頭部線圈。受試者常規(guī)封閉視聽至檢查結(jié)束。

運(yùn)用T1WI三維梯度回波脈沖序列(FLAIR)，采集MRI解剖圖像；基于血氧水平依賴(blood oxygenation level-dependent，BOLD)功能性磁共振成像技術(shù)(BOLD-fMRI)運(yùn)用梯度回波單次激發(fā)的平面回波成像序列(GR-EPI)，獲得不同腦區(qū)的動(dòng)態(tài)活動(dòng)狀況；運(yùn)用快速擾相梯度回波系列(FSPGR)，采集覆蓋全腦的3D圖像。

T1WI掃描：檢測(cè)參數(shù)為OAX(軸位)T1 FLAIR，重復(fù)時(shí)間2 300 ms，回波時(shí)間21 ms，翻轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)間(T1)920 ms，視野240 mm×180 mm，矩陣320×256，激勵(lì)次數(shù)：2，回波鏈長(zhǎng)度9，帶寬50，層厚6 mm，間隔1 mm，共20層，掃描時(shí)間2′42″。

BOLD-fMRI掃描：檢測(cè)參數(shù)為GR(gradient recalled)/EPI(Echo-Planar imaging)/90，重復(fù)時(shí)間3 000 ms，回波時(shí)間20 ms，翻轉(zhuǎn)角90°，視野240 mm×240 mm，矩陣96×96，激勵(lì)次數(shù)：1，層厚6 mm，間隔1 mm，每層獲得130幀不同時(shí)間點(diǎn)的功能掃描圖像，共20層，掃描時(shí)間6′30″。

3D掃描：檢測(cè)參數(shù)為OAX 3D T1 FSPGR/20，重復(fù)時(shí)間7.6 ms，回波時(shí)間3.3 ms，翻轉(zhuǎn)恢復(fù)時(shí)間450 ms，視野240 mm×180 mm，翻轉(zhuǎn)角20°，帶寬25，矩陣256×256，激勵(lì)次數(shù)：1，層厚1.2 mm，間隔0.6 mm，共248層，掃描時(shí)間6′2″。

1.4 圖像處理方法 將所采集的圖像數(shù)據(jù)運(yùn)用統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖(statistical parametric mapping，SPM2)軟件包(Download from http://www.fil.ion.ac.uk)在MATLAB6.5(Math Works公司，美國(guó))平臺(tái)下進(jìn)行處理，選擇軟件中的fMRI模塊。(1)預(yù)處理：數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，將dicom格式轉(zhuǎn)換為imghdr格式，將以層為單位的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以全腦為單位的數(shù)據(jù)。圖像對(duì)齊，運(yùn)行realine，矯正試驗(yàn)中受試對(duì)象頭部的輕微運(yùn)動(dòng)?？臻g標(biāo)準(zhǔn)化，把圖像數(shù)據(jù)分別標(biāo)準(zhǔn)化到MNI空間(the Montreal Neurological Institute space)的標(biāo)準(zhǔn)腦模板(a procedure of SPM2 Software)上。高斯平滑，進(jìn)行5 mm×5 mm×5 mm三維高斯函數(shù)平滑降噪，減少圖像建立過(guò)程中產(chǎn)生的誤差和消除不同受試者腦結(jié)構(gòu)上的細(xì)微差異。(2)建立模型：基于廣義線性模型對(duì)預(yù)處理的圖像進(jìn)行逐像素分析，統(tǒng)計(jì)分析采用兩樣本單側(cè)t檢驗(yàn)，計(jì)算出每個(gè)像素對(duì)應(yīng)的t值，然后繪制由t值構(gòu)成的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖，將有顯著性差異(P≤0.001，uncorrected，活體素?cái)?shù)目K30)的腦區(qū)融合到標(biāo)準(zhǔn)腦模板上，即可見受試者在刺激狀態(tài)下與控制狀態(tài)下各個(gè)腦區(qū)對(duì)真針刺/假針刺反應(yīng)的不同響應(yīng)，再將這些有變化的腦區(qū)疊加到一個(gè)由各受試者結(jié)構(gòu)像制作而成的平均腦模板上表示出來(lái)，從而獲得真針刺/假針刺正常受試者、缺血性腦卒中患者右側(cè)外關(guān)穴的統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖。(3)顯示結(jié)果：將上述統(tǒng)計(jì)參數(shù)圖里的中心坐標(biāo)，輸入Talairach Client(download from http://www.talairach.org/client.html)軟件，得出腦功能區(qū)的解剖位置和Brodmann(BA)區(qū)定位，紅色表示負(fù)激活區(qū)域，并請(qǐng)經(jīng)驗(yàn)豐富的神經(jīng)外科醫(yī)師根據(jù)解剖知識(shí)和臨床經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行校正。

2 結(jié)果

2.1 正常受試者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位 左側(cè)腦區(qū)：頂葉的頂上小葉(BA7)、頂下小葉(BA40)、楔前葉(BA7、19)，額葉的額上回(BA6)、中央前回(BA6、10)，頂葉的中央后回(BA3、7)，枕葉(BA19)；右側(cè)腦區(qū)：額葉的中央前回(BA6)，頂葉的中央后回(BA3)、楔前葉(BA19、7)，枕葉的楔葉(BA19，見表1、圖3，本文圖3～6彩圖見本刊官網(wǎng)www.chinagp.net電子期刊相應(yīng)文章附件)。

表1 正常受試者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位(n=24)

Table 1 Brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 in the normal controls identified by using fMRI

腦區(qū)BA分區(qū)范圍Talairach坐標(biāo)(mm)X Y Z T左側(cè)頂葉,頂上小葉711-6-66624.71左側(cè)頂葉,頂下小葉4011-40-52625.71左側(cè)頂葉,楔前葉73-12-44485.20左側(cè)頂葉,楔前葉73-6-62484.94左側(cè)頂葉,楔前葉193-26-82424.79左側(cè)頂葉,楔前葉195-8-86445.35左側(cè)額葉,額上回67-28-6704.50左側(cè)額葉,中央前回61-4-22524.96左側(cè)額葉,中央前回63-44-14625.29左側(cè)額葉,中央前回103-256-103.90左側(cè)頂葉,中央后回33-38-30564.56左側(cè)頂葉,中央后回31-42-16505.28左側(cè)頂葉,中央后回711-26-56705.12左側(cè)枕葉191-26-84344.37右側(cè)額葉,中央前回6158-6423.98右側(cè)頂葉,中央后回3554-10544.46右側(cè)頂葉,楔前葉19912-86464.76右側(cè)頂葉,楔前葉7110-54524.33右側(cè)枕葉,楔葉19122-92224.39

2.2 正常受試者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位 左側(cè)腦區(qū)：額葉的中央前回(BA10)，頂葉的中央后回(BA3、5)；右側(cè)腦區(qū)：額葉的額上回(BA10，見表2、圖4)。

2.3 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位 左側(cè)腦區(qū)：額葉的額內(nèi)側(cè)回(BA6、10)，頂葉的中央后回(BA3)，顳葉的顳中回(BA21)；右側(cè)腦區(qū)：頂葉的中央后回(BA3、5)，額葉的中央前回(BA4)、額內(nèi)側(cè)回(BA10，見表3、圖5)。

2.4 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位 左側(cè)腦區(qū)：頂葉的楔前葉(BA7)；右側(cè)腦區(qū)：頂葉的楔前葉(BA7，見表4、圖6)。

3 討論

目前，腦負(fù)激活產(chǎn)生的確切生理機(jī)制還不清楚，相關(guān)解釋較多，但均不能完全闡釋腦負(fù)激活現(xiàn)象?，F(xiàn)階段相關(guān)研究[4-5]支持MCKIERNAN等[6]提出的“處理資源重分配”理論，這一模型假定“靜息”狀態(tài)實(shí)際上是一個(gè)有組織的、功能性的腦活動(dòng)狀態(tài)，當(dāng)大腦從事外在任務(wù)時(shí)，這些有組織的功能活動(dòng)進(jìn)程受到干擾或被打斷，相關(guān)的處理資源會(huì)轉(zhuǎn)移到與外在任務(wù)相關(guān)的腦區(qū)，此時(shí)處理資源減少的腦功能區(qū)就會(huì)表現(xiàn)為負(fù)激活。負(fù)激活存在兩種現(xiàn)象：一種為任務(wù)依賴性負(fù)激活，與特定任務(wù)密切相關(guān)，活動(dòng)腦區(qū)隨不同的任務(wù)而不同；另一種為非任務(wù)依賴性負(fù)激活，與特定任務(wù)的關(guān)系不太密切，不同任務(wù)其負(fù)激活腦區(qū)的解剖位置基本不變[7]，這類腦區(qū)構(gòu)成一個(gè)腦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)，包括楔葉、楔前葉、前額葉中內(nèi)側(cè)回、扣帶回前部、扣帶回后部及兩側(cè)頂下小葉等區(qū)域[8-9]。真針刺與假針刺均是一種外來(lái)刺激，腦中樞接收真針刺或假針刺的信號(hào)相當(dāng)于接受了不同的任務(wù)，通過(guò)探索正常、病理兩種不同狀態(tài)下的腦中樞接收不同的任務(wù)以后腦區(qū)負(fù)激活的規(guī)律，對(duì)于研究針刺的療效機(jī)制有積極的推動(dòng)作用。

表2 正常受試者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位(n=24)

Table 2 Brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 in the normal controls identified by using fMRI

腦區(qū)BA分區(qū)范圍Talairach坐標(biāo)(mm)X Y Z T左側(cè)額葉,中央前回105054124.95左側(cè)額葉,中央前回101-848-64.88左側(cè)頂葉,中央后回33-26-32664.65左側(cè)頂葉,中央后回57-6-44704.43右側(cè)額葉,額上回1051260125.55

表3 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位(n=20)

Table 3 Brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 in the ischemic stroke patients identified by using fMRI

腦區(qū)BA分區(qū)范圍Talairach坐標(biāo)(mm)X Y Z T左側(cè)額葉,額內(nèi)側(cè)回620-26644.47左側(cè)額葉,額內(nèi)側(cè)回10--45023.74左側(cè)額葉,額內(nèi)側(cè)回102048-63.42左側(cè)頂葉,中央后回31-40-22604.47左側(cè)顳葉,顳中回21--448-323.61右側(cè)頂葉,中央后回3152-16525.26右側(cè)頂葉,中央后回3360-12464.08右側(cè)頂葉,中央后回5130-38684.09右側(cè)額葉,中央前回4242-20604.40右側(cè)額葉,額內(nèi)側(cè)回10-65003.24

表4 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活的腦區(qū)定位(n=20)

Table 4 Brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 in the ischemic stroke patients identified by using fMRI

腦區(qū)BA分區(qū)范圍Talairach坐標(biāo)(mm)X Y Z T左側(cè)頂葉,楔前葉730-80463.45右側(cè)頂葉,楔前葉742-62663.41

圖3 正常受試者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活腦區(qū)

Figure 3 Brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 in the normal controls

圖4 正常受試者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活腦區(qū)

Figure 4 Brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 in the normal controls

圖5 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活腦區(qū)

Figure 5 Brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 in the ischemic stroke patients

圖6 缺血性腦卒中患者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活腦區(qū)

Figure 6 Brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 in the ischemic stroke patients

近年來(lái)，已有學(xué)者進(jìn)行了針刺腧穴時(shí)腦負(fù)激活的相關(guān)研究。方繼良等[10]觀察了得氣、疼痛兩種不同任務(wù)狀態(tài)下的腦負(fù)激活現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)針刺健康人右側(cè)太沖穴得氣時(shí)在大腦邊緣葉-旁邊緣葉-新皮質(zhì)系統(tǒng)(LPNN)產(chǎn)生了較強(qiáng)而廣泛的負(fù)激活區(qū)，在針刺疼痛時(shí)這些腦區(qū)負(fù)激活程度減弱且區(qū)域縮小。劉自平等[11]觀察了真、假針刺兩種不同任務(wù)狀態(tài)下腦負(fù)激活現(xiàn)象，發(fā)現(xiàn)真針刺急性腰痛患者右側(cè)委中穴時(shí)前扣帶回、左側(cè)島葉和第二感覺(jué)皮質(zhì)(S2)明顯負(fù)激活，假針刺該穴左側(cè)島葉和S2負(fù)激活。傅海揚(yáng)等[12]發(fā)現(xiàn)，針刺健康人右側(cè)足三里穴能負(fù)激活大腦邊緣系統(tǒng)、雙側(cè)額葉及顳葉。但是這些研究并沒(méi)有觀察腦處于不同狀態(tài)下接受不同任務(wù)后的負(fù)激活規(guī)律，同時(shí)目前觀察的腧穴較少，不具有普遍性。為了進(jìn)一步觀察針刺的腦負(fù)激活效應(yīng)，探索針刺的中樞作用機(jī)制，本研究觀察了真、假針刺正常受試者和缺血性腦卒中患者外關(guān)穴負(fù)激活腦功能區(qū)的情況。

研究腧穴的最終目的就是為了闡明針刺的療效機(jī)制，因此有必要先了解本研究所選擇腧穴的主治范圍。外關(guān)穴最早見于《黃帝內(nèi)經(jīng)·靈樞·經(jīng)脈篇》，為手少陽(yáng)三焦經(jīng)的絡(luò)穴，八脈交會(huì)穴之一，根據(jù)針灸學(xué)理論與臨床實(shí)踐觀察，針刺外關(guān)穴可以治療的疾病范圍比較廣，可以歸為以下幾類：(1)上肢疾病，如各種原因引起的上肢癱瘓、疼痛、麻木、腫脹等軀體運(yùn)動(dòng)、感覺(jué)功能障礙；(2)頭面五官疾病，如偏頭痛、目赤腫痛、耳鳴、耳聾；(3)熱病和外感病，如感冒、發(fā)熱。

本研究發(fā)現(xiàn)，正常受試者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)可分為兩類：一是與外關(guān)穴的主治作用相關(guān)的腦區(qū)，與軀體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的中央前回(BA6、10)、額上回(BA6)，與軀體感覺(jué)有關(guān)的中央后回(BA3、7)、頂上小葉(BA7)，與眼球運(yùn)動(dòng)同向凝視有關(guān)的枕葉(BA19)；二是非任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)，有頂下小葉(BA40)、楔葉(BA19)、楔前葉(BA7、19)。正常受試者外關(guān)穴假針刺負(fù)激活的腦區(qū)中央前回(BA10)、中央后回(BA3、5)、額上回(BA10)均與外關(guān)穴主治作用相關(guān)。缺血性腦卒中患者外關(guān)穴真針刺負(fù)激活的腦區(qū)同樣可分為兩類：一是與外關(guān)穴的主治作用相關(guān)的腦區(qū)，與軀體運(yùn)動(dòng)有關(guān)的中央前回(BA4)，與軀體感覺(jué)有關(guān)的中央后回(BA3、5)，與聽覺(jué)有關(guān)的顳中回(BA21)；二是非任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)額內(nèi)側(cè)回(BA6、10)。缺血性腦卒中患者外關(guān)穴假針刺僅屬非任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)的楔前葉(BA7)出現(xiàn)負(fù)激活。

本研究結(jié)果表明，真針刺正常受試者與缺血性腦卒中患者的外關(guān)穴，均能使與該穴主治作用密切相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)負(fù)激活，提示針刺療效與腦負(fù)激活相關(guān)；根據(jù)“處理資源重分配”理論，療效機(jī)制可能是被負(fù)激活腦區(qū)的處理資源轉(zhuǎn)移，功能活動(dòng)減弱，從而得到“休息”和調(diào)整，進(jìn)而恢復(fù)正常生理功能。對(duì)于類似于僅有心理暗示作用的外關(guān)穴假針刺，正常受試者只有少數(shù)與外關(guān)穴主治作用相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)負(fù)激活，而缺血性腦卒中患者只出現(xiàn)非任務(wù)依賴性負(fù)激活。真針刺可以使正常受試者、缺血性腦卒中患者均產(chǎn)生非任務(wù)依賴性負(fù)激活以及與腧穴主治作用相關(guān)腦區(qū)的負(fù)激活，基于課題組此前的研究結(jié)果[13]，推測(cè)針刺外關(guān)穴治療缺血性腦卒中可能是通過(guò)激活、負(fù)激活與腧穴主治作用相關(guān)的腦區(qū)和負(fù)激活構(gòu)成腦默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)的腦區(qū)共同發(fā)揮作用。真針刺和假針刺正常受試者右側(cè)外關(guān)穴，均出現(xiàn)以左側(cè)腦區(qū)負(fù)激活為主的趨勢(shì)，而缺血性腦卒中患者沒(méi)有這種趨勢(shì)。真針刺或假針刺正常受試者與缺血性腦卒中患者外關(guān)穴時(shí)，任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)不完全相同，說(shuō)明在執(zhí)行同樣的外在任務(wù)(真針刺或假針刺)時(shí)，生理狀態(tài)下和病理狀態(tài)下被干擾或被打斷的腦區(qū)不相同，同時(shí)非任務(wù)依賴性負(fù)激活腦區(qū)也不相同，提示腦損傷會(huì)影響腦中樞對(duì)針刺信號(hào)的響應(yīng)。

綜上所述，本研究在正常與病理狀態(tài)下觀察了針刺外關(guān)穴的腦負(fù)激活情況，結(jié)果提示真針刺正常受試者與缺血性腦卒中患者的外關(guān)穴均使與該穴主治作用相關(guān)的腦區(qū)出現(xiàn)負(fù)激活，提示針刺療效可能與腦負(fù)激活有關(guān)；在執(zhí)行同樣外在任務(wù)時(shí)，生理狀態(tài)下和病理狀態(tài)下被干擾或被打斷的腦功能區(qū)不相同。

作者貢獻(xiàn)：張貴鋒進(jìn)行試驗(yàn)實(shí)施、資料收集整理、撰寫論文并對(duì)文章負(fù)責(zé)；黃泳進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì)、評(píng)估及論文審校；唐純志聯(lián)系了磁共振掃描及圖像數(shù)據(jù)處理；賴新生進(jìn)行質(zhì)量控制；陳俊琦參與了試驗(yàn)實(shí)施、資料收集整理。

本文無(wú)利益沖突。

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(本文編輯：崔莎)

Identification of Deactivated Brain Regions by Real and Non-penetrating Sham Acupuncture Stimulation on Waiguan:An fMRI Study in Normal Versus Pathological Conditions

ZHANGGui-feng1,2，HUANGYong2*，TANGChun-zhi3，LAIXin-sheng3，CHENJun-qi2

1.SchoolofTraditionalChineseMedicine，ZhaoqingMedicalCollege，Zhaoqing526020，China2.SchoolofTraditionalChineseMedicine，SouthernMedicalUniversity，Guangzhou510515,China3.ClinicalMedicalCollegeofAcupuncture,MoxibustionandRehabilitation，GuangzhouUniversityofChineseMedicine，Guangzhou510405,China

*Correspondingauthor:HUANGYong,Professor,Chiefphysician,Doctoralsupervisor;E-mail:nanfanglihuang@163.com

Objective To study the law of identification of deactivated brain regions by real and non-penetrating sham acupuncture stimulation on Waiguan(Point te5) in normal versus pathological conditions based on fMRI.Methods The subjects enrolled in this study were 24 normal controls selected from Southern Medical University between August and December 2013,and 20 ischemic stroke patients from Nanfang Hospital and the First Affiliated Hospital of Guangzhou University of Chinese Medicine between January and June 2014.We conducted real and non-penetrating sham acupuncture stimulation on the right Point te5 in all the subjects,respectively and collected the signal data of brain deactivations with blood oxygenation level-dependent(BOLD) fMRI and processed the data using SPM2(P≤0.001，uncorrected，number of biotin K30).Results In the normal controls,the brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 were as follows:left superior parietal lobule(BA7),left inferior parietal lobule(BA40),left precuneus(BA7,19),left superior frontal gyrus(BA6),left precentral gyrus(BA6,10),left postcentral gyrus(BA3,7),left occipital lobe(BA19),right precentral gyrus(BA6),right postcentral gyrus(BA3),right precuneus(BA19,7),right cuneus(BA19);the brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 were left precentral gyrus(BA10),left postcentral gyrus(BA3,5),and right superior frontal gyrus(BA10).In the ischemic stroke patients,the brain regions deactivated by real acupuncture stimulation on Point te5 were as follows:left medial frontal gyrus(BA6,10),left postcentral gyrus(BA3),left middle temporal gyrus(BA21),right postcentral gyrus(BA3,5),right precentral gyrus(BA4),right medial frontal gyrus(BA10);the brain regions deactivated by non-penetrating sham acupuncture stimulation on Point te5 were left and right precuneuses(BA7).Conclusion Real acupuncture stimulation on Point te5 can deactivate the functional brain regions in both the normal controls and ischemic stroke patients,which suggests that the stimulation of Point te5 may be associated with the deactivation of brain regions;the deactivated functional brain regions in the normal controls are different from those in the ischemic stroke patients when the same kind of acupuncture stimulation given to them is disturbed or interrupted.

Acupuncture;Point te5(waiguan);Magnetic resonance imaging;Brain deactivation

國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(973項(xiàng)目)(2006CB504505，2012CB518504)；國(guó)家自然科學(xué)基金重大研究計(jì)劃(90709027)；廣東省中醫(yī)藥強(qiáng)省課題(20141306)；肇慶市科技創(chuàng)新計(jì)劃(2015040304-10)

R 245.3

A

10.3969/j.issn.1007-9572.2017.09.015

2016-10-12；

2017-01-05)

1.526020廣東省肇慶市，肇慶醫(yī)學(xué)高等?？茖W(xué)校中醫(yī)系

2.510515廣州省廣州市，南方醫(yī)科大學(xué)中醫(yī)藥學(xué)院

3.510405廣州省廣州市，廣州中醫(yī)藥大學(xué)針灸康復(fù)臨床醫(yī)學(xué)院

*通信作者：黃泳，教授，主任醫(yī)師，博士生導(dǎo)師；E-mail：nanfanglihuang@163.com