周海燕劉旭光陳 婷周奇志蔡定均唐 勇楊 馨楊慎峭
(1成都中醫藥大學,成都,610075;2四川省中西醫結合醫院,成都,610041)
合谷穴與面口部特異性聯系的神經生物學機制研究
周海燕1劉旭光1陳 婷2周奇志1蔡定均1唐 勇1楊 馨1楊慎峭1
(1成都中醫藥大學,成都,610075;2四川省中西醫結合醫院,成都,610041)
“面口合谷收”是經脈體表與體表之間聯系的重要體現,從神經生物學角度闡釋針刺合谷穴對面口部影響的機制可能是研究“面口合谷收”理論內涵的重要突破口之一。文章中作者針刺合谷穴,以后溪、外關作為對照,觀察其對面口部痛閾、肌電活動、唾液分泌和腦中樞功能網絡響應的影響,從不同層面揭示合谷穴與面口部特異性聯系的神經生物學機制,以期為“面口合谷收”理論提供更豐富的科學依據。
針刺;合谷;面口部;神經生物學
經絡和腧穴是針灸理論的基礎和核心內容。沒有經絡和腧穴理論為指導,針灸的操作和治療即是無源之水、無本之木。因此,開展對經脈、腧穴的研究對于揭示針灸的科學原理、促進針灸走向世界等具有重要意義。雖然目前對經穴效應特異性的研究已經取得了豐碩的成果[1-4],但多基于經脈與臟腑相關性的研究。經脈體表特異性聯系是實現經穴效應特異性的重要方面,是針灸臨床循經遠道取穴的重要依據,如針灸臨床強調“求穴在乎按經”“病隨經所在,穴隨經所取”。“面口合谷收”是體現經脈體表之間聯系的典型代表,深入探究“面口合谷收”的生物學基礎依據,對豐富經脈體表之間密切聯系的理論內涵、促進針灸臨床療效提高等具有重要的意義。
針刺鎮痛是針灸走向世界的先導者,早在上個世紀70年代針麻研究中合谷就被列為主要研究的穴位之一[5],如針刺合谷可以提高牙痛患者的痛閾,緩解疼痛,常用于牙痛的針麻手術?;凇懊婵诤瞎仁铡贬樉睦碚?,我們以痛閾為指標觀察針刺合谷穴對正常人面口部的影響。分別針刺健康受試者合谷、后溪、外關穴,采取直觀、靈敏、可控的鉀離子測痛法檢測針刺前后受試者的面部痛閾,比較針刺合谷、后溪、外關穴對健康受試者面部痛閾的不同影響。研究發現:針刺健康受試者合谷穴對其面口部下頜區痛閾有明顯影響(P<0.05),對額區、頰區、下頜區痛閾變化率的影響明顯強于針刺后溪、外關穴(P<0.05)[6],提示正常人合谷穴與面口部感覺功能之間存在相對特異性的聯系。
骨骼肌的肌電活動是肌肉運動單位在收縮時所產生的生物電活動的集合,故肌電是神經-肌肉興奮發放生物電的結果,肌電圖是活動肌肉放電情況的記錄。因肌電可以多通道、無創、快速、動態的反映局部肌肉生物電的情況,目前肌電測量已經是對肌肉運動進行研究的主要手段之一[7]。肌電檢測也被運用于經絡的實質研究,特別是循經感傳的研究[8-9]。
我們運用神經肌電檢測技術分別在生理狀態和麻醉狀態下觀察了針刺恒河猴合谷穴對面口部肌肉運動的影響。檢測部位是位于面部不同部位的額肌、顴肌及口輪匝肌,分別觀察針刺合谷、后溪、外關對恒河猴面口部肌肉肌電活動的影響。研究發現:在生理狀態下,針刺合谷穴使額肌肌電的潛伏期降低(P<0.01),峰峰值、面積增高(P<0.05,P<0.01);顴肌肌電的面積增高(P<0.01),峰峰值升高(P<0.05)、潛伏期降低(P<0.05);口輪匝肌肌電的頻率增高(P<0.01),潛伏期降低(P<0.01);針刺合谷穴前后額肌、顴肌、口輪匝肌的肌電頻率、峰峰值、面積及潛伏期變化率明顯高于針刺后溪、外關穴(P<0.05、P<0.01)[10]。在局麻狀態下,針刺合谷對額肌、顴肌肌電的峰峰值、面積均有顯著影響(P<0.05、P<0.01),對口輪匝肌肌電各參數均無顯著影響;針刺合谷對恒河猴面口部肌肉肌電的影響明顯強于針刺后溪和外關穴,其中針刺合谷對額肌肌電峰峰值、面積及潛伏期變化率顯著高于后溪、外關(P<0.05),對顴肌肌電峰峰值、面積變化率也顯著高于后溪、外關(P<0.05)[11]。提示合谷穴區與面口部肌肉運動之間存在相對特異性聯系,外周感覺神經可能是實現這種特異性聯系的重要途徑之一。
唾液是口腔內唾液腺所分泌的混合物,唾液淀粉酶是唾液中的一種水解酶,可作用于可溶性淀粉、直鏈淀粉、糖原等α-1,4-葡聚糖,水解α-1,4-糖苷鍵,屬于α-淀粉酶的一種。已有研究發現針刺能夠影響唾液淀粉酶的分泌和成分[12-13],酶的活性在針刺不同穴位前后的改變可能直接反映副交感神經的功能狀態[14]。唾液淀粉酶作為唾液中的生物標志物,對牙周、口腔等疾病具有輔助診斷和預后評估作用[15],唾液中的多種特異性抗體可代替外周血標本,用于臨床診斷和流行病的研究,例如美國就已利用人血清及唾液來檢測HIV[16-17]。與血清相比,唾液的采集無侵入性,也無血源性疾病傳播的危險,故患者更易接受,其診斷價值更受重視[18]。
我們以健康受試者為研究對象,針刺合谷穴,以后溪穴、外關穴作對照,運用熒光分光光度檢測技術觀察針刺對唾液腺分泌的影響。研究發現:針刺合谷、后溪和外關對唾液α-淀粉酶活力均無明顯影響(P> 0.05)。但針刺不同穴位對唾液α-淀粉酶活力變化率有差異,其中針刺合谷明顯高于針刺后溪穴或外關穴(P<0.05)[19],提示合谷穴與面口部的腺體分泌功能活動之間具有相對特異性聯系。
影像學為針灸的研究帶來了福音[20-21]。功能磁共振成像(fMRI)作為一項新興的影像學技術,其優點突出,可以形象地展示大腦在處理和加工各類信息的活動情況,讓研究者在無創條件下直接觀察腦的復雜功能,深入分析行為和腦活動之間的密切關系,從而認識腦在認知活動和發展中的作用。目前腦成像已被廣泛運用于針灸的中樞機制研究[22-23],也被運用于合谷穴的研究[24]。
我們以健康受試者為研究對象,電針左側合谷穴,以左側后溪、外關為對照,運用fMRI技術,檢測分析與面口部相關功能網絡的功能連接響應特征。研究發現:針刺合谷相比針刺后溪的功能連接比較中出現右側面口區功能連接降低,右側感覺運動區功能連接增高,雙視覺區、小腦等腦區功能連接降低(P<0.05,corrected,cluster size>228);針刺合谷相比針刺后溪的功能連接比較中出現右側感覺運動區功能連接增高,小腦等腦區功能連接降低(P<0.05,corrected,cluster size>228)。提示合谷與面口部在大腦中樞的功能連接網絡響應中具有特異性聯系。
合谷是手陽明大腸經的原穴,大腸經脈循行“其支者,從缺盆上頸貫頰,入下齒中;還出挾口,交人中,左之右,右之左,上挾鼻孔?!保j脈“上循臂,乘肩髃,上曲頰偏齒;其別者,入耳,合于宗脈”,經別“上循喉嚨,出缺盆。合于陽明也”,經筋“其支者上頰,結于頄;直者上出于手太陽之前,上左角,絡頭,下右頷?!庇纱丝梢姶竽c經脈、絡脈、經別、經筋循行均達于頭、面、口、齒、鼻、耳等處,故針刺合谷穴可以治療手陽明大腸經循行所過頭面部的病證,“面口合谷收”既反映了“經脈所過,主治所及”的特點規律,也是經脈體表與體表特異性聯系的具體體現。
一個完整的神經反射弧,一般包括五部分:感受器、傳入神經纖維、中樞、傳出神經纖維和效應器,可歸納為三點:傳入、中樞、傳出。因此,從神經生物學角度探討兩個不相鄰的部位之間的關系至少要涵蓋上述三點方可稱完整。因此我們從感覺傳入、中樞整合、運動傳出和腺體分泌等神經生物學不同環節和層次研究合谷穴與面口部的特異性聯系現象與機制。
隨著“經脈體表特異性聯系的生物學機制及針刺手法量效關系的研究”課題立項,各課題組均開展了“面口合谷收”的研究。回顧立項前后的研究成果,我們發現“面口合谷收”的研究主要圍繞形態學、針刺鎮痛、中樞原理、紅外熱像、腦功能磁共振成像、等方面[25-29],但未檢索到有關針刺合谷穴對正常人唾液腺分泌功能和對面部肌電活動的影響方面的文獻報道,也未檢索到電針針刺正常人合谷穴并分析與其他穴對面口部相關腦區功能網絡響應的特征變化。而且之前的研究多是從一個方面對“面口合谷收”進行研究,我們從感覺、中樞和運動三個層面分步驟系統完整的進行了研究。
在檢測肌電活動時,我們專門設立了生理狀態下和局麻狀態下,旨在通過局麻以阻滯穴位區域的感覺神經傳入,以探索外周感覺傳入在合谷穴區與面口部相對特異性聯系中的作用意義。研究發現在局麻狀態下針刺合谷對面口部的肌電活動仍有一定影響,但較生理狀態下明顯減弱,這與其他穴位,如足三里神經阻滯后同樣只是減弱神經放電的結果比較一致[30]。由于局麻藥的作用與神經組織的結構有關,細神經纖維比粗神經纖維更易被阻斷;而臨床得氣快、針感強、刺激興奮明顯的一般是中、粗神經纖維,合谷穴位局麻后針刺合谷仍對面口部分肌肉的肌電活動有一定影響可能與上述原因有關。同時也可推測:外周感覺神經在針刺合谷影響面口部肌電活動中具有重要作用,但不是唯一途徑,可能還有其他因素或物質的參與,需待以后深入研究。
唾液由腮腺所分泌,故檢測唾液淀粉酶的活性可以間接反映對腮腺的作用影響。我們研究發現針刺合谷雖對唾液淀粉酶活性無影響,但與其他穴位比較,合谷針刺前后的活性變化率明顯高于其他兩穴,這同樣可以說明合谷與面口部腮腺功能相對其他兩穴關系更為密切。中醫理論認為“脾開竅于口”“涎為脾液”,故目前關于唾液的研究主要圍繞脾胃功能方面,如脾虛泄瀉、肥胖等病證,并發現針灸或其他療法可以改變唾液的活性或成分[31],但唾液也曾被作為檢測植物神經功能狀態的指標,用來觀察經絡的感傳現象[32]。
針刺作用于外周,產生信號輸入腦內進行高端信息整合,進而反饋信息輸出至外周靶點,這是通過穴位-經絡-中樞-經絡-靶器官發揮作用,故刺激穴位局部,通過腦功能成像技術觀察在中樞的變化可反映經脈、經穴以及穴-腦的特異性聯系。我們研究發現針刺正常人合谷在面口部相關腦功能網絡有響應變化。這與其他關于合谷的腦功能成像研究結果有一些吻合之處。如陸欣玲等[33]研究發現針刺左側合谷可激活右側額內側回、右側顳上回、右側顳中回、右側島葉、左側尾狀核,雙側額下回;針刺右側合谷可激活左側額內側回、左側顳中回、左側額下回、右側輔助運動區,這發現針刺合谷穴可激活大腦皮層語言運用中樞、面部反應區、聽覺皮區,與合谷穴功能基本吻合。趙斌等[34]運用靜息態腦功能連接方法發現針刺合谷穴能引起腦默認網絡、面部感覺和運動網絡的變化,說明合谷穴與面口部存在著密切的聯系。但也有一些不同之處,這可能與針刺手段、刺激時間以及試驗設計、數據分析方法和統計方法等不同有關。雖然之前也有關于合谷腦功能成像的研究,但大部分只停留于觀察激活的腦區,而未做腦功能網絡連接分析;趙斌雖做了功能連接分析,但主要在于觀察合谷的腦功能活動情況,未設其他對照穴,若解釋合谷和面口部的特異性聯系則仍有欠缺之處。
合谷作為臨床常用穴,在具體運用中很少單獨使用,往往與他穴配伍使用,故今后的研究應緊密結合臨床,開展合谷配穴的相關研究。而且合谷和他穴的配伍研究也將更能體現經脈體表與體表的特異性聯系,研究結果不僅能為循經取穴提供更可靠的依據,也將更加豐富“面口合谷收”的科學內涵。
目前,基于經脈臟腑相關的經穴效應特異性研究方法技術比較豐富,但基于經脈體表與體表聯系的研究技術相對匱乏,今后可考慮開展多技術手段的結合研究。
我們目前雖然從神經生物學幾個不同層面研究了合谷與面口部的特異性聯系,但主要著眼于宏觀,今后可考慮從微觀角度進行深入研究。
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(2014-12-08收稿 責任編輯:洪志強)
Neurobiological mechanism of Relation between Orofacial and Hegu(LI4)
Zhou Haiyan1,Liu Xuguang1,Chen Ting2,Zhou Qizhi1,Cai dingjun1,Tang Yong1,Yang Xin1,Yang Shenqiao1
(1 Chengdu University of Traditional Chinese medicine,Chengdu 610075,China;2 Sichuan Integrated Chinese and Western medicine Hospital,Chengdu 610041,China)
“Orofacial diseases treated by Hegu(LI4)”is an important embodiment of the research on the links between meridians surface and surface.So to uncover the mechanism of Hegu(LI4)being effected for orofacial may be an important breakthrough point of“Orofacial diseases treated by Hegu(LI4)”from the angle of neurobiology.Pain threshold and EMG activity of Orofacial,the secretion of saliva and the central brain functional network response were observed when acupuncturing in Hegu(LI4),with HouXi(SI3)and Waiguan(SJ5)as control acupoints in this article,so as to explore the neurobiological basis of specific relation between Hegu(LI4)and orofacial from the different levels.
Acupuncture;Hegu(LI4);Orofacial;Neurobiology
R245;R224
A
10.3969j.issn.1673-7202.2014.12.003
國家重點基礎研究發展計劃(“973”計劃)項目(編號:2010CB530501)
周海燕(1979.05—),女,漢族,籍貫:浙江省諸暨市,職稱:講師,學位:博士,主要研究方向:經穴效應規律研究,E-mail:5014296@qq.com,聯系地址:四川省成都市十二橋路37號成都中醫藥大學針灸推拿學院,郵編:610075
劉旭光(1965.11—),男,漢族,籍貫:四川資中,研究員,博士生導師,主要研究方向:針灸治療免疫性疾病的基礎研究和經穴效應規律研究