張旭龍，王明威，白 秀，沈亞亭，謝西梅

(陜西省西安市中醫(yī)醫(yī)院，陜西 西安 710021)

近年來，隨著電生理學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，腦電圖(Electroencephalogram,EEG)技術(shù)在針刺研究中也得到不斷創(chuàng)新與拓展，特別是腦電信號的采集、提取及分析方面，充分利用機(jī)器學(xué)習(xí)法、多線性分析和非線性動力學(xué)復(fù)雜性分析等一系列新方法，可實(shí)現(xiàn)在不同條件下、不同研究應(yīng)用中，探討針刺對EEG頻率、波形、波幅以及不同腦電波相應(yīng)腦功能區(qū)特征性定量分析和腦功能狀態(tài)的影響，極大地推動了EEG在針刺效應(yīng)研究中的應(yīng)用。因此，筆者就近10年EEG技術(shù)在針刺腧穴效應(yīng)特異性、針刺得氣效應(yīng)、針刺時間效應(yīng)與針刺效應(yīng)影響因素特異性等方面概以歸納總結(jié)，從而為針刺效應(yīng)研究提供客觀依據(jù)。

1 EEG技術(shù)的原理及應(yīng)用特點(diǎn)

腦電圖是利用大腦皮層不同層面神經(jīng)元產(chǎn)生節(jié)律性與非節(jié)律性的生物電活動，將幾個電極置于人體頭部表面，經(jīng)過一定的放大記錄系統(tǒng)，描述出具有一定波形、波幅、頻率和相位的電活動生物圖形[1]。其基本原理依據(jù)電極放置位置的不同可分為頭皮電極腦電圖、顱內(nèi)電極腦電圖，臨床上應(yīng)用最廣泛的是頭皮電極腦電圖,電極放置使用的是國際通用的10-20系統(tǒng)，包括19個記錄電極和2個參考電極，基本參數(shù)包括頻率、波形、波幅與相位等，在應(yīng)用中又根據(jù)頻率的高低將波形分為α波、β波、θ波和δ波，并在機(jī)體不同機(jī)能狀態(tài)下，均呈現(xiàn)出不同的頻率、波幅、時相、波形、出現(xiàn)方式和部位等特征，也正是基于這一特征廣泛用于臨床診斷、指導(dǎo)治療與療效評價(jià)[2]。

EEG技術(shù)在針刺研究中，除了無創(chuàng)、便捷、價(jià)廉、客觀和敏感等傳統(tǒng)優(yōu)勢外，更重要的是EEG具備毫秒級的高時間分辨率，可以實(shí)現(xiàn)對腦電信號的動態(tài)實(shí)時監(jiān)測評估，能從電生理學(xué)角度定量分析針刺效應(yīng)的差異性變化。但EEG信號易受干擾和個體差異的影響，在研究中，對實(shí)驗(yàn)條件的控制，腦電信號采集、分析方法要求較高，還需進(jìn)一步探索，針對不同研究設(shè)計(jì)要求，采取不同的腦電波提取、分析方法，以此對未來針刺效應(yīng)的研究提供更多可能。

2 針刺腧穴效應(yīng)的特異性研究

穴位既是針刺作用的靶點(diǎn)，也是影響針灸作用效應(yīng)的重要因素。EEG技術(shù)廣泛應(yīng)用在針刺腧穴效應(yīng)特異性的研究中，從生理及病理狀態(tài)兩方面對常用特效穴，如內(nèi)關(guān)、足三里和神門等單穴以及多穴配伍組穴針刺，分析不同穴位針刺時EEG特征性變化，進(jìn)而從電生理學(xué)角度揭示針刺穴位效應(yīng)的中樞作用機(jī)制。

2.1 生理狀態(tài)下單穴針刺效應(yīng)研究

生理狀態(tài)下單穴針刺效應(yīng)，多從特定單穴，真針刺與假針刺、穴位與非穴針刺對比研究，從不同腦功能區(qū)腦電波幅、頻率的變化驗(yàn)證腧穴特異性。有研究表明，與非穴刺激、假針刺比，針刺內(nèi)關(guān)穴可顯著增加腦電信號，在各頻帶，平均振幅較高[3]，還能增加α帶的振幅和功率，使α波段的頻率峰值均同步，并且針刺后保持高功率、同步頻率，有后遺效應(yīng)[4]。另有研究者選取足三里穴利用EEG和fMRI技術(shù)比較真針刺與兩個非穴對健康志愿者體感刺激的大腦反應(yīng)，EEG結(jié)果表明，與兩個非穴控制點(diǎn)相比，針刺足三里能增加μ節(jié)律功率[5]，從腦功能網(wǎng)絡(luò)互連的調(diào)節(jié)規(guī)律看，針刺足三里可使不同導(dǎo)聯(lián)的EEG δ波幅度和同步性增加，增強(qiáng)腦功能網(wǎng)絡(luò)的功能互聯(lián)[6]。此外，黃曉真[7]采用非線性動力學(xué)分析法，探討淺針山根穴對失眠患者不同時段的 EEG 信號效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)淺針干預(yù)主要影響前額區(qū)、額區(qū)和顳區(qū)為核心的腦電信號，且淺針干預(yù)過程中相應(yīng)的腦電信號近似熵、關(guān)聯(lián)維度降低。由此得知，上述研究從真針刺與假針刺、非穴與真穴以及針刺腧穴時特定腦電區(qū)域響應(yīng)，驗(yàn)證了針刺穴位效應(yīng)的特異性。

2.2 生理狀態(tài)下組穴配伍針刺效應(yīng)研究

生理狀態(tài)下組穴配伍針刺效應(yīng)的研究相對較少，有研究對比電針足三里、神門和三陰交穴組穴與無電針針刺兩種狀態(tài)下多通道EEG變化，結(jié)果電針組穴后受試者EEG δ波段功率增加，α波段功率降低，電針使腦電慢波活動增加，從而產(chǎn)生鎮(zhèn)靜作用[8]。王革生等[9]選取申脈、后溪穴針刺，采用腦電非線性分析法觀察在行針及留針狀態(tài)下的腦電信號，將腦區(qū)腦電信號轉(zhuǎn)換成關(guān)聯(lián)維數(shù)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)針刺可激活腦區(qū)額葉、顳葉，在行針及留針過程中激活的腦區(qū)存在明顯的規(guī)律性變化，在行針過程可先激活對側(cè)腦區(qū)，留針后逐漸延伸到雙側(cè)。因此，在生理狀態(tài)下，不同穴位配伍針刺能引起腦電特征性變化，說明組穴配伍針刺效應(yīng)的特異性，也為針刺穴位配伍提供依據(jù)，但還需更多的研究支持。

2.3 病理狀態(tài)下單穴針刺效應(yīng)研究

病理狀態(tài)下單穴針刺，以實(shí)驗(yàn)研究為主，多從經(jīng)驗(yàn)效穴驗(yàn)證針刺對睡眠剝奪大鼠腦電波的影響。有研究者發(fā)現(xiàn)，針刺百會使睡眠剝奪大鼠α波頻率顯著升高，β波頻率顯著降低，而假穴組無明顯變化[10-11]，表明針刺百會能夠抑制睡眠剝奪模型大鼠的大腦皮層興奮度，發(fā)揮鎮(zhèn)靜作用。李佳等[12]研究發(fā)現(xiàn)，與模型組和假針刺組相比，針刺神門穴可抑制海馬區(qū)β波，激活δ波，使δ波明顯增多，β波明顯減少，進(jìn)而影響睡眠剝奪大鼠腦電活動，另有研究發(fā)現(xiàn)[13]，與模型組相比，內(nèi)關(guān)組和神門組可使δ波減少，β波增多，明顯改善睡眠，且神門穴療效更優(yōu)。上述研究選取不同穴位驗(yàn)證了針刺效應(yīng)的特異性，針刺神門穴時δ波、β波變化存在差異。因此，研究相對局限，下一步應(yīng)從臨床角度進(jìn)一步去驗(yàn)證，可能會更具研究價(jià)值。

2.4 病理狀態(tài)下組穴配伍針刺效應(yīng)研究

病理狀態(tài)下組穴配伍效應(yīng)的研究，應(yīng)用十分廣泛，涉及失眠、癲癇、癡呆與帕金森等多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病，均能從腦電信號特征變化揭示效應(yīng)的機(jī)制。有研究發(fā)現(xiàn)，與模型組相比，百會組、神門組、三陰交組和百會神門三陰交組均能使睡眠剝奪大鼠δ波極減少，β波顯著增多，且3穴配伍組在腦電波變化、認(rèn)知能力提升，睡眠改善方面療效更為顯著[14]。還有學(xué)者研究針刺對癲癇患者腦電圖的影響，發(fā)現(xiàn)針刺定癇百會穴、豐隆穴與非定癇上星穴均能有效降低癲癇患者腦電圖癇樣放電波波幅，且相比非定癇穴上星，定癇穴百會、豐隆更能即時減少異常EEG癇樣放電次數(shù)，降低EEG癇樣放電波波幅[15]；另一組穴癇三針(內(nèi)關(guān)、申脈和照海)在降低癲癇患兒腦部異常放電一“癇樣放電”電壓方面優(yōu)于“合谷、太沖”組穴，同時能增加“睡眠紡錘波”，穩(wěn)定睡眠結(jié)構(gòu)，改善睡眠質(zhì)量[16]。也有研究表明，針刺足三里、三陰交和百會等組穴配伍后，血管性癡呆患者定量EEG,α頻段相對功率值明顯增多, θ頻段、δ頻段相對功率值明顯降低[17],而帕金森患者α、β頻段相對功率值明顯增多,θ、δ頻段相對功率值明顯降低[18]。由此可知，上述研究從單穴針刺效應(yīng)與不同腧穴配伍效應(yīng)的對比，驗(yàn)證了針刺腧穴配伍效應(yīng)的腦電特征性變化，可能為針刺腧穴配伍協(xié)同作用提供理論依據(jù)。

總之，上述研究基于臨床及實(shí)驗(yàn)，從生理與病理狀態(tài)探討針刺不同單穴、組穴配伍，可以引起腦電圖特征性變化，客觀上揭示了不同腧穴針刺效應(yīng)的特異性中樞機(jī)制，也進(jìn)一步表明針刺具有多途徑、多層次和整體性的中樞調(diào)節(jié)作用。

3 針刺腧穴針感效應(yīng)的特異性研究

針感也稱“得氣”，是影響療效的關(guān)鍵因素，但長期以來在臨床中對針刺得氣缺乏客觀量化評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。因此，有研究者從腦電信號的角度對針刺得氣特異性進(jìn)行定量研究。閔霏[19]研究發(fā)現(xiàn)，針剌神門穴能增加患者腦電波頻率，得氣時對腦電波頻率影響更顯著，表明腦電波頻率變化可以評價(jià)針刺失眠患者神門穴得氣時針刺效應(yīng)的指標(biāo)。Lee等[20]發(fā)現(xiàn)在θ波段，針刺刺激期間，顳區(qū)和枕區(qū)之間的連貫性顯著增強(qiáng)；在α帶，左顳區(qū)和其他區(qū)域(額葉、頂葉和枕葉)之間的連貫性顯著增強(qiáng)；得氣后針刺留針時，θ和α帶的相位一致性有增加的趨勢。Tian等[21]在量化評價(jià)針刺得氣對穴位的特異性及對大腦的變化研究中，發(fā)現(xiàn)針刺得氣可明顯增加穴位血流量、組織移位和得氣后的肌電幅度，使不同腦區(qū)fMRI信號的增加/減少，但腦電圖無明顯變化，還需進(jìn)一步研究。

總體而言，上述研究基本可以驗(yàn)證針刺得氣效應(yīng)的EEG特征性變化。針刺得氣會引起EEG特征性變化，不同腧穴得氣會產(chǎn)生不同的腦電信號改變 揭示了腧穴針刺得氣效應(yīng)特異性機(jī)制。但針刺得氣受多因素影響，在針刺研究中對偏倚的控制要嚴(yán)格要求。其次，不同得氣性質(zhì)針刺時腦電信號特征變化之間可能存在差異以及多穴組合與單穴之間也有差異。因此，從電生理學(xué)角度而言，對針刺得氣效應(yīng)特異性研究還應(yīng)進(jìn)一步深化，為針刺得氣提供依據(jù)。

4 針刺腧穴效應(yīng)的時間特異性研究

針刺腧穴效應(yīng)的時間特異性是指在針刺過程不同時間點(diǎn)對療效的影響，同樣機(jī)體狀態(tài)也隨針刺時間節(jié)點(diǎn)的不同而有動態(tài)變化。因此，也能從不同時間點(diǎn)的針刺去證實(shí)腦電信號的客觀變化反映針刺腧穴效應(yīng)的特異性作用。有研究者[22]觀察經(jīng)皮穴位電刺激(TEAS)前、TEAS 15 min和TEAS 30 min時對額葉區(qū)域EEGα1頻段的影響，結(jié)果顯示，TEAS前與TEAS 15 min時相比EEGα1頻段并無顯著變化，TEAS 30 min額葉區(qū)域EEGα1頻段明顯下降，起到抑制大腦興奮性的作用。另有研究者[23]選取內(nèi)關(guān)穴，施以平補(bǔ)平瀉及捻轉(zhuǎn)手法，觀察不同針刺時間點(diǎn)EEG枕區(qū)α、β波的頻率及波幅變化，發(fā)現(xiàn)在不同時間點(diǎn)α腦電波枕區(qū)的頻率及波幅均降低，針刺30 min時效果最顯著,在起針后15 min時仍有后遺效應(yīng)，但對β腦電波優(yōu)勢者EEG枕區(qū)的頻率及波幅作用并不顯著。此外，研究者采取相同方法，針刺申脈穴時,在留針時枕區(qū)β波波幅增加,頻率降低且有后遺效應(yīng)，而枕區(qū)α波的波幅及頻率無明顯變化[24]；針刺照海穴時，結(jié)果發(fā)現(xiàn)留針可使枕區(qū)a波波幅增加、頻率降低，也有后遺效應(yīng)，但枕區(qū)β波的波幅、頻率無明顯改變[25]。總之，針刺同一腧穴，在不同時間點(diǎn)腦電信號存在顯著差異，從而也揭示針刺效應(yīng)的時間規(guī)律，針刺刺激穴位時要經(jīng)歷潛伏期、上升期、高峰期和下降期，存在針刺累積效應(yīng)，上述從不同針刺時間點(diǎn)的腦電變化驗(yàn)證了這一點(diǎn)，也為留針提供了一定依據(jù)。

5 針刺效應(yīng)特異性的影響因素研究

針刺療效除了與腧穴特異性密切相關(guān)外，不同針刺手法、針法、針刺刺激時間、頻率、刺激量與不同針刺過程狀態(tài)等均影響針刺效應(yīng)。有研究者從不同針法進(jìn)行研究，Yang等[26]研究發(fā)現(xiàn)，與刺前相比，靳三針在針刺留針期及起針后α節(jié)律明顯增強(qiáng)，并且α節(jié)律的高振幅仍然存在，有一定后遺效應(yīng)，揭示針刺前后α節(jié)律的改變可能是針刺對中風(fēng)療效的電生理機(jī)制。Wang等[27]探究電針對術(shù)后疼痛鎮(zhèn)痛的腦節(jié)律振蕩作用，對大鼠腦電功率譜雙對比分析，電針治療后，大鼠高頻段特別是β頻段的功率降低，β頻段與低頻段交叉頻率耦合強(qiáng)度增強(qiáng)，從腦電波功率變化揭示電針鎮(zhèn)痛的調(diào)節(jié)節(jié)律震蕩機(jī)制。Liao等[28]采用高密度EEG，觀察懸灸對慢性痛的“熱敏”反應(yīng)，對比非敏化，熱敏化灸可增加θ、α和β波段的功率譜密度，其中θ和β波功率譜密度變化最明顯的是額葉中央?yún)^(qū)，而α帶的變化更為全面。Geng等[29]采用非線性動力學(xué)復(fù)雜性分析法，觀察磁刺激光明穴(GB37)的EEG信號變化，結(jié)果GB37磁刺激對腦電信號有顯著的影響，其中在額葉區(qū)、中央?yún)^(qū)和頂葉區(qū)的EEG復(fù)雜度明顯高于模擬點(diǎn),但視覺刺激腦電信號的變化，則取決于是否對GB37磁刺激。另有研究，從針刺手法探討，針刺頻率以及不同針刺過程狀態(tài)下穴位特異性效應(yīng)。Yu等[30]從功能性腦網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)的方法，對比捻轉(zhuǎn)與提插兩種針刺手法對腦電信號通道的相位同步，結(jié)果捻轉(zhuǎn)手法的同步度明顯高于提插手法的同步度，從機(jī)器學(xué)習(xí)分類的功能性腦網(wǎng)絡(luò)特征看，發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)間性和小世界網(wǎng)絡(luò)指數(shù)的結(jié)合是針灸手法分類的有效因素。Yi等[31]對“足三里”以4種不同頻率的刺激，分析EEG信號節(jié)律的復(fù)雜性變化，發(fā)現(xiàn)針刺時δ節(jié)律的復(fù)雜性低于針刺前，α節(jié)律的復(fù)雜性高于針刺前，β、θ及γ節(jié)律沒有明顯變化，其中在針刺頻率為 200 r/min 時上述變化效果最佳。也有研究者[32]觀察不同頻率均勻捻轉(zhuǎn)手法針刺足三里引起的腦電變化，分析腦功能網(wǎng)絡(luò)連接圖發(fā)現(xiàn)，針刺后腦功能網(wǎng)絡(luò)連接較針刺前增強(qiáng)，表明大腦各核團(tuán)之間的信息交流進(jìn)一步加強(qiáng)。除此，Hsu等[33]針刺外關(guān)穴，觀察EEG在電極T3、T4、O1和O2位置時，腦電波的變化，結(jié)果在針刺刺激過程中，各電極點(diǎn)，θ能量增加，起針后T3、T4點(diǎn)能量緩慢下降，在針刺過程中，只有α能量有統(tǒng)計(jì)學(xué)差異，并且在T3點(diǎn)增加，但5 min后能量下降。由上可知，不同針法、不同針刺手法、刺激時間、刺激頻率及刺激量，不同針刺過程狀態(tài)，均能引起EEG特征性變化，一定程度上揭示針刺腧穴效應(yīng)影響因素特異性機(jī)制，相比而言，不同針法干預(yù)研究較多，涉及電針、磁刺激、熱敏灸等，更具廣泛性和可信性；下一步可以考慮將針法、針刺手法、刺激時間和刺激量等多種影響因素整合研究，從電生理學(xué)方面深入探究針刺效應(yīng)的中樞整合機(jī)制。

6 小結(jié)

綜上所述，無論是基礎(chǔ)研究還是臨床研究，均能從生理狀態(tài)、病理狀態(tài)兩方面，基于EEG技術(shù)觀察針刺不同單穴、不同配伍組穴和針刺得氣，不同針法及不同針刺參數(shù)等均能引起相應(yīng)腦電信號的顯著變化，且針刺效應(yīng)是通過改變腦電圖頻率、波形、波幅以及不同腦電波相應(yīng)腦功能區(qū)特征性參數(shù)和對腦功能狀態(tài)的影響發(fā)揮作用，從而初步驗(yàn)證了針刺腧穴效應(yīng)特異性、針刺得氣效應(yīng)和針刺時間效應(yīng)、針刺效應(yīng)影響因素特異性，進(jìn)而從電生理學(xué)角度揭示了針刺具有多靶點(diǎn)、多途徑、多層次和整體性發(fā)揮效應(yīng)的中樞作用機(jī)制。

總之，將針刺與腦電圖結(jié)合應(yīng)用在針刺效應(yīng)機(jī)制研究中，充分考慮到腦電信號的非線性、時變及非平穩(wěn)特性，同時將用非線性動力學(xué)，機(jī)器學(xué)習(xí)法應(yīng)用，分析不同針刺效應(yīng)的腦電圖特征性變化，從腦電生物活動的動態(tài)變化研究針刺對腦電活動及功能狀態(tài)影響，觀察到針刺效應(yīng)作用靶點(diǎn)的腦功能變化，為針刺效應(yīng)中樞機(jī)制的研究提供更多依據(jù)。此外，EEG技術(shù)在針刺效應(yīng)中樞機(jī)制研究中有一定的成效，但還存在一定的不足，需進(jìn)一步探究：①可以對針刺效應(yīng)特異性之關(guān)鍵因素-經(jīng)絡(luò)，從不同經(jīng)脈穴位之間及同經(jīng)脈不同穴位之間針刺特異性進(jìn)行研究；②在研究中從臨床研究設(shè)計(jì)、研究對象和干預(yù)措施均應(yīng)嚴(yán)格遵循真實(shí)世界研究規(guī)律，統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)、嚴(yán)格操作，使結(jié)論更可信；③多學(xué)科交叉互補(bǔ)，不斷探索適合不同研究要求的腦電信號提取和分析方法，將EEG高時間分辨率與 fMRI高空間分辨率結(jié)合，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)的時空結(jié)合針刺效應(yīng)研究機(jī)制；④進(jìn)一步加強(qiáng)針刺效應(yīng)腦功能調(diào)控網(wǎng)絡(luò)方面的研究，讓腦電圖技術(shù)發(fā)揮更大的潛能。