許 可,方繼良
(中國中醫(yī)科學(xué)院廣安門醫(yī)院,北京 100053)
針灸歷史悠久,療效顯著,作為一種非藥物替代療法已在183個(gè)國家和地區(qū)使用。2016年,巴西里約奧運(yùn)會(huì)期間經(jīng)絡(luò)穴位拔罐術(shù)廣獲美譽(yù)。2018年,美國特朗普政府簽署一項(xiàng)法案,推薦非藥物療法包括針灸應(yīng)用于疼痛治療。針灸已走向世界,但其作用原理仍有待闡明。多年來,眾多學(xué)者試圖利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)探索針灸治療的生理生化等機(jī)制。
fMRI于20世紀(jì)90年代初期問世,目前關(guān)于fMRI在中醫(yī)針灸作用機(jī)制方面的研究,取得了令人矚目的進(jìn)展,fMRI也成為了揭示針灸“密碼”的“現(xiàn)代望診”技術(shù)。本文以穴位特異性、針刺不同模式、針刺治療疾病機(jī)制為關(guān)鍵詞,并以抑郁癥為例,結(jié)合課題組的研究歷程及體會(huì),做一簡單述評(píng)。
傳統(tǒng)中醫(yī)理論認(rèn)為,人體的14條經(jīng)脈上共362處經(jīng)典穴位,針刺不同穴位可治療不同疾病。然而,由于經(jīng)絡(luò)無法通過解剖學(xué)認(rèn)知,故學(xué)界對(duì)其是否存在、作用機(jī)制、穴位刺激后信息是否傳到大腦、如何在大腦內(nèi)產(chǎn)生效應(yīng)等問題,一直存在爭(zhēng)議。20世紀(jì)90年代中期,麻省總醫(yī)院的華裔學(xué)者Hui教授(中文名許健生)等[1]首次采用fMRI技術(shù)發(fā)現(xiàn)穴位實(shí)時(shí)刺激產(chǎn)生了腦內(nèi)同步信號(hào),打破了針灸是安慰劑等的既往觀點(diǎn),使其腦科學(xué)基礎(chǔ)效應(yīng)可視化。隨后,我國放射學(xué)界元老——目前已逾百歲的北京醫(yī)院李果珍教授,在2000年帶領(lǐng)她的團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了手針刺激足三里穴時(shí)的腦功能激活信號(hào)[2],實(shí)驗(yàn)結(jié)果振奮了國內(nèi)放射界及針灸界的同行們。fMRI這項(xiàng)無創(chuàng)、可視化技術(shù)顯示了針刺信息在腦內(nèi)的變化過程。近年來,fMRI針灸腦機(jī)制方面的研究在國內(nèi)科技學(xué)術(shù)期刊、國際SCI期刊上發(fā)表的論文數(shù)量直線上升,成為中西醫(yī)結(jié)合影像研究的成功范例。
筆者課題組在國內(nèi)外較早主持及參與了多項(xiàng)fMRI針灸腦機(jī)制這一國際前沿的多學(xué)科交叉研究項(xiàng)目,系統(tǒng)地研究了手針與電針、體針與耳針的腦成像變化。2001、2005年先后與德國亞琛工業(yè)大學(xué)醫(yī)院、美國哈佛大學(xué)醫(yī)學(xué)院麻省總醫(yī)院合作實(shí)驗(yàn),成功在 Neuroradiology、Human Brain Mapping雜志上發(fā)表論文,提出了手針針刺調(diào)制“邊緣葉-旁邊緣葉-新皮層網(wǎng)絡(luò)”的學(xué)說[3],此網(wǎng)絡(luò)在人類認(rèn)知、情緒、記憶調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定過程中起到中樞調(diào)節(jié)作用,為針刺療效腦機(jī)制提供了新的科學(xué)依據(jù),引起了國際同行關(guān)注。后又研究了不同經(jīng)絡(luò)、組織、節(jié)段配對(duì)組穴的fMRI變化[4-5];分別分析了留針時(shí)、電針時(shí)、電針后的腦功能狀態(tài),發(fā)現(xiàn)了腦功能的動(dòng)態(tài)變化,觀察到電針穴位激活了“邊緣葉-前額葉網(wǎng)絡(luò)”。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn),電針耳內(nèi)臟穴區(qū)(耳甲迷走神經(jīng)區(qū))產(chǎn)生腦干孤束核、藍(lán)斑核、邊緣葉結(jié)構(gòu)顯著負(fù)激活效應(yīng),發(fā)現(xiàn)了耳針通過腦干“孤束核-邊緣葉”通路作用于抑郁癥的特征腦區(qū)。
fMRI技術(shù)發(fā)源于美國,最早應(yīng)用于針灸研究也是在美國。但由于美國等西方國家的針灸臨床研究難以獲得批準(zhǔn),研究規(guī)模較小。近年來,國內(nèi)學(xué)者將fMRI技術(shù)應(yīng)用于抑郁癥、功能性消化不良、面癱、疼痛、腦中風(fēng)等疾病的針灸治療腦機(jī)制研究中,在國際上引起矚目。
抑郁癥是發(fā)病率逐年增加的全球性精神衛(wèi)生疾病,藥物治療是其治療的基本手段,但藥物治療具有起效周期較長、有戒斷效應(yīng)等不利因素。隨著fMRI和神經(jīng)電生理技術(shù)的開發(fā)與利用,人腦活動(dòng)數(shù)據(jù)的采集已成為可能。抑郁癥患者的情緒低落與杏仁核、紋狀體、扣帶皮層及前額葉皮層等大腦區(qū)域的異常神經(jīng)活動(dòng)顯著相關(guān),其神經(jīng)活動(dòng)及功能連接已成為預(yù)測(cè)抑郁癥及其治療療效的生物學(xué)標(biāo)志。針刺治療抑郁癥療效較好且不良反應(yīng)小,已納入美國內(nèi)科學(xué)會(huì)最新臨床實(shí)踐指南。
針刺臨床取百會(huì)、印堂、四神聰?shù)妊ㄒ越∧X醒神、舒肝解郁、調(diào)暢情志。鄧德茂等[6]在頭針治療抑郁癥fMRI研究方面重點(diǎn)探討了針刺抑郁癥患者百會(huì)穴激活的腦功能區(qū)及對(duì)腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)作用。
近幾年的臨床實(shí)踐證實(shí)腹針療法能夠有效改善抑郁癥狀。腹部臟器可產(chǎn)生腦腸肽,通過影響免疫因子和腸神經(jīng)系統(tǒng)從而反饋調(diào)節(jié)中樞神經(jīng)系統(tǒng);Wang Zongjian等[7]對(duì)抑郁癥行腹部針刺治療后發(fā)現(xiàn),患者杏仁核與扣帶皮層、紋狀體與前額葉皮層的功能連接強(qiáng)度顯著增強(qiáng),與抑郁量表得分減少呈顯著負(fù)相關(guān)。這一結(jié)果提示,腹針刺激對(duì)情緒網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生了調(diào)節(jié)作用。
刺激頸部迷走神經(jīng)療法對(duì)高血壓、糖尿病、藥物抵抗型癲癇及抑郁癥有一定療效。美國食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)于1997年正式批準(zhǔn)迷走神經(jīng)刺激術(shù)(vagus nerve stimulation,VNS)用于難治性癲癇治療,2005年又批準(zhǔn)其作為難治性抑郁癥的補(bǔ)充替代療法。但此療法需在頸部放置刺激器,存在一定的手術(shù)風(fēng)險(xiǎn)。現(xiàn)代解剖學(xué)認(rèn)為,迷走神經(jīng)在外耳有一分支,即迷走神經(jīng)耳支,主要分布于外耳道及耳甲區(qū),這就是刺激外耳道引起咳嗽、惡心的原因。由此學(xué)者們[8]自21世紀(jì)初提出了非損傷性迷走神經(jīng)刺激術(shù)(transcutaneous auricular vagus nerve stimulation,tVNS或taVNS),并證實(shí)通過外耳刺激確能產(chǎn)生“迷走神經(jīng)效應(yīng)”。在此基礎(chǔ)上,中國中醫(yī)科學(xué)院針灸研究所朱兵、榮培晶等結(jié)合耳針,研制了綜合耳針及現(xiàn)代迷走神經(jīng)刺激特征的刺激儀;近年來,在國際上較早進(jìn)行了經(jīng)耳甲迷走神經(jīng)表皮電針刺激術(shù)的系列研究;初步研究顯示這一原創(chuàng)的中西醫(yī)結(jié)合治療手段具有操作簡單、療效確切、價(jià)格低廉、安全無創(chuàng)等優(yōu)點(diǎn),且適宜人群較VNS廣泛,同時(shí)也使患者避免了額外的心理和經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。
筆者團(tuán)隊(duì)在療效觀察的基礎(chǔ)上,通過健康志愿者的fMRI研究,發(fā)現(xiàn)taVNS產(chǎn)生了孤束核-邊緣葉腦網(wǎng)絡(luò)的調(diào)制效應(yīng),為taVNS治療抑郁癥等的腦中樞機(jī)制打下基礎(chǔ)[9];并進(jìn)一步研究了抑郁癥患者的默認(rèn)模式網(wǎng)絡(luò)與全腦的功能連接[10]。治療4周后,與假taVNS組相比,taVNS組中腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與前島葉、海馬旁的腦功能連接減低;腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)與前額葉、前扣帶回膝部、前額葉眶回之間的功能連接增強(qiáng),功能連接增強(qiáng)腦網(wǎng)絡(luò)與24項(xiàng)Hamilton抑郁評(píng)分量表(HAMD)積分減少明顯相關(guān),且taVNS可顯著調(diào)節(jié)抑郁癥患者腦默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)的功能連接。進(jìn)一步采用種子點(diǎn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析,與假taVNS組相比,taVNS組中右杏仁核-左背外側(cè)前額葉皮層之間腦功能網(wǎng)絡(luò)的功能連接增強(qiáng),與臨床HAMD總積分減少,特別是與焦慮和延遲分量表的積分減少明顯相關(guān)[11]。說明taVNS可調(diào)節(jié)情緒及認(rèn)知腦功能網(wǎng)絡(luò)。在抑郁癥taVNS間斷刺激任務(wù)態(tài)fMRI研究[12]中,發(fā)現(xiàn)taVNS組第1次刺激期間的前島葉皮層激活水平與4周治療結(jié)束時(shí)的臨床改善顯著相關(guān)。表明前島葉皮層fMRI活動(dòng)可作為腦皮層影像學(xué)特征標(biāo)簽,早期預(yù)測(cè)taVNS的療效。
綜上,本課題組研究了耳針迷走神經(jīng)刺激儀治療抑郁癥的fMRI腦網(wǎng)絡(luò)變化,證實(shí)了電針耳甲部迷走神經(jīng)在臨床上可有效治療輕中度抑郁癥,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)耳針治療抑郁癥的機(jī)制是調(diào)節(jié)迷走神經(jīng)功能狀態(tài),從而改變腦內(nèi)的情感情緒控制中樞。taVNS產(chǎn)生了與既往手術(shù)植入式迷走神經(jīng)刺激研究相似的腦效應(yīng),產(chǎn)生了廣泛的邊緣葉腦網(wǎng)絡(luò)調(diào)制效應(yīng)。更重要的是,直接觀察到taVNS對(duì)腦干多個(gè)核團(tuán),包括迷走神經(jīng)核、三叉神經(jīng)核及藍(lán)斑核、網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、黑質(zhì)等的效應(yīng),為taVNS技術(shù)的中樞通路提供了新的證據(jù),為深入研究奠定基礎(chǔ)。先后在國際上發(fā)表論文多篇,特別是發(fā)表在著名的精神醫(yī)學(xué)雜志Biological Psychiatry上,受到國內(nèi)外患者及醫(yī)師的熱議。另外,課題組還初步研究[13]發(fā)現(xiàn),手針可有效治療功能性消化不良,發(fā)現(xiàn)內(nèi)臟調(diào)節(jié)腦區(qū)的功能連接與臨床癥狀評(píng)分變化相關(guān)聯(lián),并與腦腸軸的血清胃泌素、胃鋇餐造影動(dòng)力指數(shù)改善相對(duì)應(yīng)。
總之,針灸機(jī)制的研究集合了fMRI技術(shù)、信息處理、針灸等多學(xué)科。fMRI研究初步探索了針刺本身腦效應(yīng)及針刺治療部分疾病的腦機(jī)制,其作為針灸機(jī)制在人腦器官水平研究的重要技術(shù),將起到越來越重要的作用,并最終指導(dǎo)臨床實(shí)踐。雖然針刺fMRI研究取得一些階段性進(jìn)展,但尚存在不足,突出的是缺乏規(guī)范化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作標(biāo)準(zhǔn),許多因素均可影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性:①目前的針刺研究僅同時(shí)研究一兩個(gè)穴位的效應(yīng),而實(shí)際臨床治療中常采取多個(gè)穴位同時(shí)刺激,在體內(nèi)存在著疊加作用;②不同實(shí)驗(yàn)研究中,所采用的針刺手法、刺激強(qiáng)度、頻率、針刺深度、得氣感不同,均對(duì)結(jié)果產(chǎn)生影響;③關(guān)于針刺作用的物質(zhì)基礎(chǔ)與效應(yīng)關(guān)系、針刺信號(hào)如何引起腦內(nèi)神經(jīng)信息的變化、這種變化是否具有自身規(guī)律性,又受哪些因素影響目前尚不清晰;④多為小樣本研究,而在復(fù)雜的生物體內(nèi),病理狀態(tài)與生理狀態(tài)的結(jié)果是否一致還有待進(jìn)一步研究。因此,在今后的研究中,需制訂標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)規(guī)范、控制影響因素,增加樣本量、多穴位針刺及進(jìn)行更多病理狀態(tài)下的研究,以保證研究結(jié)果的可靠性,進(jìn)一步揭示針刺的作用機(jī)制。