馬重兵 朱田田 嚴興科 邢家銘 盛雪燕 韓雅迪
弱視是視覺發育期內由于異常視覺經驗(單眼斜視、屈光參差、高度屈光不正以及形覺剝奪)引起的單眼或雙眼最佳矯正視力下降,眼部檢查無器質性病變,其發病率為2%~4%〔1〕。目前,中醫針灸治療弱視臨床療效顯著〔2-3〕,特別是當前關于針灸干預弱視的電生理機制研究日益引起關注,本文總結分析相關研究文獻,綜述如下。
現代常用的臨床視覺電生理檢測主要有閃光視網膜電圖(F-ERG)、多焦視網膜電圖(mERG)、視覺誘發電位(VEP)、VEP和視網膜電圖(ERG)同步檢測,其中VEP又分為圖形誘發電位(P-VEP)和閃光誘發電位(F-VEP)。針刺對視網膜和視中樞產生的影響,當前的研究主要關注ERG和VEP的影響與調節〔4〕。現代常用的神經細胞電生理檢測主要是在體多通道微電極陣列神經細胞信號采集技術,多通道神經細胞電生理技術可在清醒的動物身上長期同時記錄集群神經元放電活動。
F-ERG主要反映中層和外層視網膜的功能,F-ERG來自于感受器細胞、Müller細胞和視網膜色素上皮細胞〔5〕。劉文舟等〔6〕利用剪斷球后視神經的方法復制視神經離斷模型,觀察針刺合谷穴對家兔F-ERG的影響,結果發現手術眼在出針10 min后a波潛時較非手術眼顯著延長;手術眼b波振幅較非手術眼在不同時期(針刺后15 min和出針后5 min)均明顯增高,表明針刺能夠對視神經離斷模型家兔的F-ERG產生明顯影響,其途徑可能不是通過中樞的下行性抑制而實現。趙越筑等〔7〕觀察 0.2、0.8、2.0、4.0 mA 四種不同強度電針刺激家兔太溪穴對閃光視網膜電圖的影響,結果發現針刺強度為0.8 mA時峰潛時明顯延遲;針刺強度在2 mA以下時,b波振幅與針刺強度呈正相關,針刺強度增大到4 mA時,振幅下降,表明電針對視網膜的影響與強度密切相關,適宜的強度能取得良好效應。白鵬等〔8〕利用電針與單純針刺治療視網膜色素變性的臨床對比研究,兩組治療后a波振幅均比治療前明顯升高;治療后與單純針刺組相比,電針組b波振幅升高明顯,表明電針能使視網膜神經纖維層的電活動增強,促進視網膜光感受器層損傷的修復,從而糾正視網膜功能。
mERG應用m系列控制偽隨機刺激方法,同時分別刺激視網膜的不同部位,用計算機快速walsh變換采集到的不同部位的混合反應信號,分離并提取相對應部位的波形,再將振幅及潛伏期構成立體地形圖,可定量、直觀評判和分析視網膜功能。胥林波等〔9〕觀察針刺太沖、丘墟對mERG的影響,對30只眼散瞳后作針刺前后的mERG分析,結果針刺太沖穴后mERG第五環和鼻下象限a波振幅、反應密度降低,mERG第一環b波振幅、反應密度均升高;針刺丘墟穴后mERG以中心凹為中心的同心排列的五個環和顳上、鼻下象限a波振幅、反應密度明顯升高;顳上象限b波振幅、反應密度升高,表明不同類型的視網膜病變應選取不同的穴位施治。嚴良等〔10〕觀察針刺睛明、合谷等穴位對多焦圖形視網膜電圖(mPERG)的影響,利用翻轉頻率為4 Hz的mPERG檢測針刺前后視網膜后極部約30°范圍61個小區的N1、P1波振幅變化,結果較針刺前mfPERG振幅明顯增高,表明針刺能加快視網膜神經節細胞對光刺激的傳導,提示針刺睛明、合谷等穴位對視網膜神經節細胞具有保護作用。
VEP是刺激視網膜后,通過視路傳遞到枕葉視皮質層誘發出的電活動,它反映了從視網膜神經節細胞到視皮質的功能狀態,主要包括P-VEP和F-VEP。
應用專門的圖像刺激視網膜,經過平均疊加技術,從枕區的頭皮面記錄到的特殊電信號稱為P-VEP〔5〕,又稱為視誘發皮層反應,它主要反映視網膜黃斑區,視傳導和視皮質的功能。視皮層在敏感期內有電生理可塑性,針刺可以影響PVEP。李林林等〔11〕通過復制貓不同的破壞視覺模型,探討PVEP在視覺系統研究中的作用,結果發現形覺剝奪眼振幅明顯低于正常對照眼,表明P-VEP是評價動物雙眼視覺系統的一種有效方法。劉瑤等〔12〕用P-VEP觀察不同周齡視覺剝奪大鼠視覺可塑性和眼優勢的變化,結果發現3周齡視覺剝奪大鼠手術眼P100波振幅顯著降低,7周齡則無變化,說明PVEP是眼優勢轉移和形覺剝奪模型的有效指標。嚴興科等〔13〕觀察針刺對不同空間頻率下P-VEP的影響,發現在不同空間頻率下,模型組較正常組出現明顯的剝奪效應;針刺組較模型組拮抗剝奪效應顯著,表明針刺可能是通過增加視皮質神經元的電活動,抑制和遲緩形覺剝奪所致視反應。
用均勻無圖像的閃光刺激視網膜,通過放在枕區頭皮表面的電極所記錄到的電位稱為F-VEP。魏偉等〔14〕通過建立單眼視覺剝奪模型,觀察針刺特定穴位對其F-VEP的影響,結果顯示針刺對剝奪眼F-VEP有一定的改善作用,表明針刺能使一部分視功能障礙恢復或康復。周華祥等〔15〕觀察電針不同穴位對家兔球后視神經離斷模型F-VEP的影響,結果顯示N1、P1、N2各波峰時明顯延長,振幅顯著降低,表明針刺對F-ERG的影響可能是通過離中纖維產生,且此影響有明顯的穴位差異性。但Davis ET等〔16〕對斜視性弱視和屈光參差性弱視患者進行高頻閃光刺激時,弱視眼F-VEP振幅與正常對照組眼相比沒有改變。
VEP和ERG代表了視覺系統不同水平的生物電活動。由于其有各自的特點,兩者同步記錄比單一的VEP或ERG檢測提供了更全面的信息。有利于弱視的神經生理學機制的研究〔17〕。許金森等〔18〕觀察針刺不同穴位對同步記錄VEP和ERG影響,結果表明電針刺激光明穴對ERG b波、VEP P100波振幅的影響呈雙向性,電針刺激內關穴和足三里穴對ERG b波、VEP P100波振幅的影響較小,提示針刺不同穴位對VEP和ERG具有相對的特異性。張偉等〔19〕采用VEP和ERG同步檢測單眼形覺剝奪性弱視貓視皮層的同步發放電位,結果發現形覺剝奪組較正常組FVEP和mERG二階反應潛伏期延長、振幅下降,表明單眼剝奪可造成視網膜神經節細胞和視皮層損害。封麗霞等〔20〕采用VEP、ERG同步記錄屈光參差性弱視同步發放電位,結果不同視網膜區弱視眼VEP、ERG一階、二階反應振幅顯著降低,VEP潛時延長,ERG潛時無改變,說明弱視眼視網膜、視覺傳導和視覺皮層都有明顯損害,且中樞損害重于視網膜。
微電極陣列記錄技術用細胞外記錄的方法來監測神經元群的同步電活動,能同時采集大量神經細胞的電活動信息,對研究大腦神經細胞及其網絡的工作機制具有重要的意義〔21〕。 謝芳等〔22〕用微電極技術記錄幼貓初級視皮層 V1區峰電位信號和場電位信號,觀察眼優勢指數的變化,結果發現場電位和峰電位的眼優勢指數呈正相關,表明雙眼視刺激的平衡程度直接影響神經元的整合作用。史學峰等〔23〕采用微電極技術記錄斜視性弱視貓視皮層21a區神經細胞眼優勢的變化,結果發現模型組21a區雙眼細胞比例明顯下降,表明神經細胞眼優勢向正常眼明顯轉移。劉虎等〔24〕用微電極技術檢測斜視性弱視貓紋狀區皮層細胞功能和放電水平,結果發現與正常對照組相比,模型組皮層細胞明顯減少,眼優勢未轉移;模型組與正常眼相比眼驅使皮層細胞的高端截止空間和最優空間頻率顯著下降,表明驅使皮層細胞空間特性和兩眼間拮抗作用是導致斜視性弱視的原因之一。視覺發育關鍵期內針刺對單眼剝奪弱視幼鼠大腦視皮層神經元放電波的波幅、神經元放電頻率、動作電位的峰-峰間期(ISI)有明顯的調節作用,表明敏感期內針刺對單眼剝奪弱視幼鼠視覺系統的可塑性具有顯著改善作用,針刺可以激活視覺皮質相應區域。
以上文獻從視覺電生理角度分析了針刺干預弱視的機理:針刺不同穴位對VEP和ERG的影響具有相對的特異性,不同的針刺強度對視網膜和視神經節細胞影響不同,針刺可以改變VEP和ERG波峰潛時、振幅、反應密度,表明針刺能通過保護視網膜神經節細胞,調節視網膜功能,增強視覺神經細胞生物電活動,調節視環境紊亂,改善視神經傳導,激活視覺皮質相應區域的作用。但總體上關于針刺干預弱視的電生理研究文獻較少,其機制尚需要進一步深入研究,以為針灸防治弱視研究提供依據。
[1]趙堪興.眼科學[M].北京:人民衛生出版社,2010:263-264.
[2]葛惠玲,劉素清.針刺治療弱視患兒90例[J].光明中醫,2010,25(11):2066-2067.
[3]程凱,劉偉哲,宮靜,等.梅花針叩刺為主治療兒童弱視的療效觀察[J].北京中醫藥,2010,29(4):293-294.
[4]陳程,崔海福,嚴興科,等.針刺治療弱視的機理研究進展[J].環球中醫藥,2011,4(3):231-234.
[5]滿曉飛,林發森.弱視發病機理的臨床視覺電生理研究進展[J].福建醫藥雜志,2002,24(4):110-112.
[6]劉文舟,段俊國,周華祥,等.電針合谷穴對單眼視神經離斷家兔FERG 的影響[J].國際眼科雜志,2005,5(4):632-634.
[7]趙越筑,劉文舟,周華祥,等.不同強度電針對家兔閃光視網膜電圖的影響[J].中國基層醫藥,2008,15(3):386-387.
[8]白鵬,王影,趙吉平,等.電針與單純針刺治療視網膜色素變性的臨床對比研究[J].針灸臨床雜志,2006,22(9):17-19.
[9]胥林波,陳曉莉,段俊國,等.針刺肝膽經原穴對眼多焦視網膜電圖影響的研究[J].中國實用眼科雜志,2004,22(2):150-154.
[10]嚴良,徐紅,王麗,等.采用多焦圖形視網膜電圖觀察針刺睛明、合谷等穴位對慢性青光眼的影響[J].中國中醫眼科雜志,2012,22(1):26-29.
[11]李林林,溫晏,宮華青,等.圖形視覺誘發電位在貓雙眼視覺研究中的作用[J].國際眼科雜志,2013,13(5):865-868.
[12]劉瑤,余濤,陰正勤,等.圖形視覺誘發電位記錄雙眼形覺剝奪成年大鼠視皮層可塑性的研究[J].中華實驗眼科雜志,2011,29(12):1106-1110.
[13]嚴興科,董莉莉,劉安國,等.針刺對單眼視覺剝奪大鼠圖形視覺誘發電位的影響[J].中國針灸,2013,08:721-724.
[14]魏偉,亓昊慧,魏春惠,等.針刺特定穴位對單眼剝奪大鼠閃光視誘發電位的影響[J].江蘇中醫藥,2005,26(11):41-43.
[15]周華祥,劉文舟,段俊國,等.電針不同穴位對單眼視神經離斷家兔 FVEP 的影響[J].中國針灸,2005,25(10):725-728.
[16]Davis ET,Bass SJ Sherman J.Flash visual evoked potential(VEP)in amblyopia and optic nerve disease[J].Opie Vis Sci,1995,72(9):612~618
[17]李振峰.激光對豚鼠視覺電生理功能的影響[D].第四軍醫大學,2012.
[18]許金森,潘曉華,胡翔龍,等.針刺不同穴位對視網膜電圖和皮層視覺誘發電位的影響[J].針刺研究,2010,01:47-51.
[19]張偉.單眼形覺剝奪性弱視貓的多焦視網膜電圖、視皮層同步發放電位及超微病理的研究[D].天津醫科大學,2002.
[20]封利霞,趙堪興.屈光參差性弱視同步記錄多焦視覺誘發電位和多焦視網膜電圖的對比研究[J].中華眼科雜志,2005,41(1):41-46.
[21]封洲燕,王靜.微電極陣列大腦電信號檢測技術的進展[J].電子學報,2009,37(1):153-159.
[22]謝芳,史學鋒,許麗敏,等.貓初級視皮層神經元的雙眼整合反應特性研究[J].中華實驗眼科雜志,2011,29(6):485-488.
[23]史學鋒,趙堪興,劉虎,等.斜視性弱視貓視皮層21a區神經元眼優勢改變[J].眼科新進展,2005,25(1);17-20.
[24]劉虎,趙堪興,史學鋒,等.斜視性弱視貓視皮層17區神經元眼優勢及空間特性的改變[J].眼科新進展,2004,24(6):429-431.