胡玲慧，?博凱，左清方，何彥霖，王紀(jì)超，徐奕來，吳偉

作者單位：上海體育學(xué)院，上海 200438

經(jīng)絡(luò)是人體內(nèi)運(yùn)行氣血的通道，對人體各臟腑之間的協(xié)調(diào)和體表的聯(lián)系具有調(diào)節(jié)作用。當(dāng)外邪入侵體表時，可以通過經(jīng)絡(luò)傳到臟腑，臟腑之間也可按照一定順序進(jìn)行傳變。《靈樞·經(jīng)別》云：“夫十二經(jīng)脈者，人之所以生，病之所以成?！币虼?，中醫(yī)經(jīng)絡(luò)學(xué)說對臨床各科皆有重要指導(dǎo)作用。經(jīng)絡(luò)既是病邪侵襲的通路，也是疾病發(fā)生、病證變化的途徑，腧穴主要是建立在經(jīng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，是人體臟腑經(jīng)絡(luò)之氣在體表輸注的特殊部位[1]。針刺引起的感覺源于外周針刺自下而上的刺激作用以及自上而下的大腦調(diào)節(jié)[2]。臨床上通過針刺和灸等方式刺激腧穴可以起到治病作用，以近治、遠(yuǎn)治和特殊作用為主治特點(diǎn)。針刺作為中醫(yī)獨(dú)有的外治手法，通過一定手法，如捻轉(zhuǎn)補(bǔ)瀉、提插補(bǔ)瀉、迎隨補(bǔ)瀉等，刺激腧穴產(chǎn)生“得氣”感，可以起到治病和保健作用[3-4]。

腦為“元神之府”，是主宰生命活動的重要器官?！鹅`樞·海論》云：“髓海不足，則腦轉(zhuǎn)耳鳴，脛酸眩冒，目無所見，懈怠安臥。”說明視、聽、言、動等功能與腦高度相關(guān)[5]。因此，針刺腧穴是否通過“元神之府”起到相應(yīng)治療和保健作用，具有較高的研究價值。目前多種腦刺激研究技術(shù)證明了針刺能夠增強(qiáng)腦功能網(wǎng)絡(luò)連接，提高信息傳遞效率[6-7]。本文總結(jié)分析了近幾年針刺和腦機(jī)制研究熱點(diǎn)技術(shù)，為針刺腦機(jī)制研究提供一定參考依據(jù)。

1 針刺腦機(jī)制研究技術(shù)

1.1 功能磁共振成像

功能磁共振成像（functional magnetic resonance imaging, fMRI）是一種無損害且動態(tài)的檢測技術(shù)，通過監(jiān)測大腦血流通過腦細(xì)胞時產(chǎn)生的磁場變化，可以精確展現(xiàn)大腦結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系，實(shí)現(xiàn)腦功能成像[8]。

基于fMRI 發(fā)現(xiàn)，針刺可以促進(jìn)大腦皮層網(wǎng)絡(luò)重組，包括初級運(yùn)動皮層、運(yùn)動前皮層、輔助運(yùn)動區(qū)、額頂葉網(wǎng)絡(luò)和感覺運(yùn)動網(wǎng)絡(luò)等，調(diào)節(jié)神經(jīng)可塑性[9]。劉初容等[10]研究中，對針刺健康成人舌根部穴前后進(jìn)行fMRI 任務(wù)掃描，發(fā)現(xiàn)針刺可以增強(qiáng)吞咽相關(guān)腦區(qū)興奮性，從而提高吞咽效率。胡偉等[11]對功能性消化不良患者針刺足三里，發(fā)現(xiàn)針刺足三里穴能夠激活海馬及下丘腦等區(qū)域，且血清胃泌素含量降低。因此，推測存在針刺穴位—經(jīng)絡(luò)—中樞—臟腑這一調(diào)控機(jī)制。曹丹娜等[12]通過fMRI 監(jiān)測針刺輕度認(rèn)知障礙患者太溪穴時腦神經(jīng)元活動情況，發(fā)現(xiàn)多個腦區(qū)被激活，推測針刺太溪穴可影響認(rèn)知活動相關(guān)區(qū)域，進(jìn)一步改善病理性失衡的認(rèn)知回路。陳瑾等[13]研究中，同樣采用fMRI 監(jiān)測針刺太沖穴及不同配穴，發(fā)現(xiàn)太沖配穴主要對視覺相關(guān)的枕葉產(chǎn)生影響。在動物實(shí)驗(yàn)中，建立大鼠大腦中動脈閉塞模型，進(jìn)行電針干預(yù)足三里和曲池穴，經(jīng)fMRI 發(fā)現(xiàn)，大鼠梗死面積明顯減少，增強(qiáng)了大鼠左運(yùn)動皮層和腦皮層之間的功能連接[14]。

fMRI 在神經(jīng)學(xué)科的臨床領(lǐng)域已被廣泛應(yīng)用，如采用fMRI指導(dǎo)精準(zhǔn)癲癇病灶切除術(shù)[15]。fMRI還可以對阿爾茨海默病、腦卒中治療后的功能恢復(fù)進(jìn)行指導(dǎo)，定性、定量檢測藥物的療效[16]。fMRI可以很好幫助觀察腦部各區(qū)域的神經(jīng)元活動狀態(tài)，從而利于我們研究針刺不同穴位對腦部不同功能區(qū)域的影響。fMRI 操作簡單，但是需要受試者平躺于相對密閉空間內(nèi)。因此，研究針刺的穴位有所限制，且需要考慮環(huán)境因素是否影響大腦活動。此外，雖然fMRI的應(yīng)用越來越廣泛，但是其操作和分析的方法需要有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，以便于在腦機(jī)制研究中更具說服力[17]。

1.2 正電子發(fā)射斷層掃描

正電子發(fā)射斷層掃描（positron emission tomography,PET）是一種微創(chuàng)成像程序，通過檢測半衰期較短的放射性核素在體內(nèi)的代謝過程，從而對疾病進(jìn)行診斷[18]。

郭妍等[19]研究中，采用PET監(jiān)測針刺人迎穴對自發(fā)性高血壓大鼠腦功能區(qū)域的影響，發(fā)現(xiàn)針刺人迎穴可以增加大腦葡萄糖代謝，并降低血壓。Lai 等[20]采用PET 監(jiān)測針刺健康人群外關(guān)穴，發(fā)現(xiàn)可以激活大腦皮層Brodmann7 區(qū)（體感聯(lián)合皮層）、13 區(qū)（腦島）、18 區(qū)（視覺聯(lián)合皮層）等11 處，假針刺外關(guān)穴則能夠激活大腦皮層Brodmann4 區(qū)（初級運(yùn)動皮層）、6 區(qū)（前運(yùn)動皮層）、7 區(qū)（體感聯(lián)合皮層）等6 處，真假針刺外關(guān)穴時腦代謝變化存在顯著差異，且主要集中在小腦。張虹等[21]研究中，采用PET-CT 監(jiān)測電針創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙患者時腦葡萄糖代謝水平變化，結(jié)果顯示其腦島、海馬、丘腦等激活區(qū)域明顯減小，這些部位可能是治療創(chuàng)傷后應(yīng)激障礙的重要靶點(diǎn)。

PET 技術(shù)類似于fMRI，在大腦深層次監(jiān)測具有一定優(yōu)勢，在腫瘤、冠心病和腦部疾病的診療中具有重要價值[22]，可以評估心肌灌注、活力、動脈粥樣硬化斑塊活動等，PET/MRI和全身PET 成像等先進(jìn)的掃描技術(shù)都將會推動該領(lǐng)域發(fā)展[23]。但是其價格昂貴，研究成本較高。因此，利用PET 研究針刺作用的研究相對較少。

1.3 腦電圖

腦電圖（electroencephalogram, EEG）發(fā)明于100多年前，主要記錄頭顱表面綜合電位，通過不同頻率的波幅、波形和位相等形式反映腦生物電活動。至今EEG 仍是諸多研究的首選方法和臨床中常使用的方式[24]。EEG 僅對大腦皮層活動較為敏感，對深部腦組織并不是很敏感。根據(jù)頻率的高低將波形分為α 波、β 波、θ 波和δ 波，結(jié)合不同的位相、波幅、波形等加以應(yīng)用。EEG可以對腦電活動進(jìn)行實(shí)時動態(tài)監(jiān)測，有利于分析針刺時效性[24]。

黃杏賢等[25]研究中，通過“調(diào)任通督”法（氣海、關(guān)元、百會、印堂、鳳池、神門、內(nèi)關(guān)等），探討針刺治療輕中度抑郁癥臨床療效。采用EEG 監(jiān)測觀察其腦機(jī)制，結(jié)果顯示“調(diào)任通督”針刺法可以改善抑郁癥狀，且其腦機(jī)制與右腦額區(qū)θ 波改變相關(guān)。張艷等[26]研究中，應(yīng)用EEG進(jìn)行頭皮針和體針取穴可以降低癲癇發(fā)作間期致癇灶及周圍腦區(qū)的α1、α2、β2、θ 和δ 頻段的絕對功率，從而改善癲癇發(fā)作期癥狀。陳玉寶等[27]針刺腎俞、太溪和百會等穴治療血管性癡呆，結(jié)果顯示針刺治療30 天后，θ 頻段、δ 頻段相對功率值降低，α 頻段相對功率值增多。

EEG臨床上主要用于癲癇、腦血管和顱內(nèi)占位性病變的檢查[28]。同時EEG作為一種監(jiān)測大腦神經(jīng)活動的技術(shù)方法，在研究中也較為常用。但是EEG 容易受到各種因素干擾（如緊張、疲勞、頭發(fā)油膩等），在使用需注意識別和排除。

1.4 經(jīng)顱磁刺激

經(jīng)顱磁刺激（transcranial magnetic stimulation, TMS）是一種基于電磁感應(yīng)原理無創(chuàng)且安全地刺激大腦皮層神經(jīng)元的設(shè)備。主要有三種刺激模式：單脈沖TMS、雙脈沖TMS 和重復(fù)性TMS[29-30]。瞬間產(chǎn)生大電流通過磁頭線圈，引起磁場變化，刺激初級運(yùn)動皮層。當(dāng)刺激強(qiáng)度達(dá)到一定值后，產(chǎn)生運(yùn)動誘發(fā)電位（motor evoked potential, MEP）。同時，刺激產(chǎn)生的肌肉活動可以被肌電圖記錄[31]。

臨床研究中，TMS 主要被用來作為一種干預(yù)方法治療疾病，起到一定療效作用。賀曦等[32]研究中，針刺鳳池、懸顱、率谷等穴，同時結(jié)合TMS 刺激治療偏頭痛，結(jié)果顯示其效果優(yōu)于單用針刺效果。此外，針刺結(jié)合TMS 對腦梗死、腦癱和失眠等疾病都具有較好的療效[33-35]。TMS 作為一種非入侵腦刺激裝置，可以良好地顯示臨床和基礎(chǔ)科學(xué)數(shù)據(jù)。TMS能夠觸發(fā)神經(jīng)元的可塑性和增強(qiáng)突觸傳遞，但其作用機(jī)制具有多樣性，會給基礎(chǔ)研究和治療標(biāo)準(zhǔn)化帶來一定麻煩[36]。

目前，TMS 技術(shù)主要應(yīng)用于臨床治療中，而基于TMS 可以刺激大腦皮層神經(jīng)元的特性，TMS也可以用來反映大腦皮層神經(jīng)元活動情況。MEP用來測試大腦皮層興奮性，短間隔皮層抑制（short latency intracortical inhibition, SICI）和長間隔皮層抑制（long latency intracortical inhibition,LICI）測試大腦皮層抑制性[37]。有研究發(fā)現(xiàn)[38]，靜息狀態(tài)下，針刺足三里可以促進(jìn)大腦運(yùn)動皮層興奮性和降低大腦運(yùn)動皮層抑制性，證實(shí)針刺足三里可以影響大腦運(yùn)動皮層活動。

1.5 事件相關(guān)電位

事件相關(guān)電位（event-related potential, ERP）形成于EEG 基礎(chǔ)之上，在感覺系統(tǒng)或者腦特定區(qū)域，通過觸發(fā)或撤消特殊心理意義（即事件）刺激，誘發(fā)特殊腦電位變化（圖1）。其中，P300成分（特定波形）是ERP的內(nèi)源性成分，反映了腦內(nèi)信息、記憶、判斷和推理的過程[39]，在認(rèn)知功能中廣泛應(yīng)用，被認(rèn)為是大腦活動的表現(xiàn)。P300的潛伏期反映了神經(jīng)活動和處理的速度；P300振幅反映了大腦在信息處理過程中調(diào)動資源的廣度[40]。運(yùn)動關(guān)聯(lián)電位（movement related cortical potentials,MRCPs）是從頭皮上記錄到大腦產(chǎn)生與運(yùn)動相關(guān)聯(lián)的電位，不僅反映動作執(zhí)行過程中腦電變化，還能夠反映在任務(wù)準(zhǔn)備階段的腦電活動。ERP 主要通過對特定成分波形的振幅和潛伏期判斷受試者對任務(wù)刺激的反應(yīng)，目前臨床主要研究領(lǐng)域包括癡呆、抑郁、認(rèn)知障礙，且多與針刺調(diào)控相結(jié)合[41]。

圖1 事件相關(guān)電位示例。

劉燕菁等[42]研究發(fā)現(xiàn)，頭針聯(lián)合耳穴治療可以縮短P300潛伏期及升高P300波幅，在一定程度上改善男性酒精依賴者認(rèn)知功能。吳永剛等[43]用頭針針刺不同區(qū)域，并通過ERP 提取MRCPs，發(fā)現(xiàn)針刺能縮短運(yùn)動準(zhǔn)備時間和促進(jìn)對側(cè)偏癱肢體運(yùn)動功能。Liu等[44]研究發(fā)現(xiàn)，針刺健康人群足三里可以提升事件相關(guān)電位N2 波伏，增強(qiáng)警覺性和執(zhí)行控制網(wǎng)絡(luò)，提高認(rèn)知能力。

ERP 操作相對簡單，但是事件操作時間往往較長，易造成受試者疲勞，無法很好集中注意力。且必須在大腦特定部位被監(jiān)測，出現(xiàn)特定波形和電位等[45]。此外，ERP 需要聯(lián)合EEG使用，同樣存在著EEG的一些不足。

2 針刺腦機(jī)制臨床研究現(xiàn)狀及探討

本文利用中國知網(wǎng)（CNKI）和PubMed 數(shù)據(jù)庫，搜索了2016～2021 年有關(guān)針刺和fMRI、PET、EEG、TMS、ERP 的臨床研究（主題詞：針刺，acupuncture；fMRI；PET；EEG；TMS；ERP）。結(jié)果如圖2 所示，可以發(fā)現(xiàn)fMRI 在針刺腦機(jī)制研究中屬于較為熱門的方法。

本文所探討的fMRI、PET、EEG、TMS和ERP在研究中都存在著一定的優(yōu)缺點(diǎn)（表1）。fMRI 和PET 相對可以更加深入反映大腦各區(qū)神經(jīng)活動情況，但是其價格昂貴，給研究人員造成很大的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。EEG、TMS 和ERP 在研究成本上具有較大優(yōu)勢，但EEG 在腦電帽佩戴時，需要花費(fèi)較長時間，以確保每個點(diǎn)位信號都能連接，因此EEG 在研究針刺即刻效應(yīng)也可能存在一定不足。ERP操作雖然簡單，但需要EEG聯(lián)合使用。相較而言TMS 是針刺腦機(jī)制作用比較適合的監(jiān)測手段。并且，目前臨床廣泛使用TMS 作為一種干預(yù)方法來治療疾病，其作為監(jiān)測方法用來研究針刺作用屬于一個較為新穎的領(lǐng)域?？傮w而言，以上所有設(shè)備的使用都存在受試者活動空間不足、需要保持靜止?fàn)顟B(tài)、且受外界干擾因素較大等缺點(diǎn)。今后研究中，希望可以研究相關(guān)的無線跟蹤設(shè)備，可以擴(kuò)展受試者活動空間和延長跟蹤時間，以便更科學(xué)和精準(zhǔn)闡明針刺的腦機(jī)制作用。

表1 fMRI、PET、EEG、TMS和ERP優(yōu)缺點(diǎn)

在臨床上，多模態(tài)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用能達(dá)到更好的效果，更加全面地探索大腦機(jī)制，在一定程度上彌補(bǔ)了單模態(tài)技術(shù)的局限性。有研究將TMS、EEG 和fMRI 三種技術(shù)相結(jié)合[55]，用于探索大腦結(jié)構(gòu)中復(fù)雜的神經(jīng)生理信號，將大腦空間分布的生理信號與結(jié)構(gòu)通路聯(lián)系起來，可用于解釋網(wǎng)絡(luò)動力學(xué)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲g的關(guān)系，在診斷和治療神經(jīng)性疾病中具有巨大的潛力。此外，TMS-EGG[56]、TMS-fMRI[53]、PET-MRI[57]、EEG-fMRI[58]這些技術(shù)的結(jié)合在臨床上均有應(yīng)用，并且各技術(shù)間互相補(bǔ)充，都具有較好的可行性和有效性，有利于大腦皮層活動與相關(guān)疾病之間的網(wǎng)絡(luò)建立。多種研究大腦的技術(shù)結(jié)合，其更多的優(yōu)勢有待于進(jìn)一步探究。

3 小結(jié)與展望

本文主要分析了fMRI、PET、EEG、TMS 和ERP 在針刺腦機(jī)制研究技術(shù)中發(fā)揮的作用，探討了其各自使用的優(yōu)缺點(diǎn)。綜合考慮，TMS 在研究成本、技術(shù)操作和應(yīng)用前景方面，相對較適合針刺腦機(jī)制作用研究。同時，希望可以開發(fā)相對應(yīng)的無線設(shè)備，來彌補(bǔ)目前各個設(shè)備在時間和空間上所受的限制。

此外，多模態(tài)技術(shù)結(jié)合起來，通過合并信息克服單個技術(shù)在臨床應(yīng)用上的局限性，可以達(dá)到更加全面的診斷和治療效果[55]。雖然在實(shí)際操作中存在一定的挑戰(zhàn)性，但能獲得更大的臨床效益。針刺的作用較為復(fù)雜，雖然TMS 在探究針刺的腦機(jī)制中是較為合適的研究技術(shù)，但是將TMS 和PET、fMRI 等技術(shù)結(jié)合使用，更能促進(jìn)對大腦皮層活動和疾病相關(guān)網(wǎng)絡(luò)的認(rèn)識和理解[59]。多種技術(shù)聯(lián)合使用可全面、準(zhǔn)確地探索大腦的神經(jīng)活動情況，有助于闡述針刺的作用機(jī)制，為臨床上針刺的廣泛應(yīng)用提供理論基礎(chǔ)。

作者利益沖突聲明：全部作者均聲明無利益沖突。