加味四逆散干預PTSD睡眠紊亂的海馬神經編碼機制研究*

徐富菊，張澤國，李越峰

甘肅中醫藥大學,甘肅 蘭州730000

加味四逆散干預PTSD睡眠紊亂的海馬神經編碼機制研究*

徐富菊，張澤國，李越峰△

甘肅中醫藥大學,甘肅 蘭州730000

通過了解加味四逆散對創傷后應激障礙（PTSD）睡眠紊亂干預的研究進展，試圖應用在體多通道微陣列神經信號技術(M-NEMEA)檢測應激損害后海馬神經元集群時空模式和信息編碼。從應激中樞海馬神經網絡信息編碼角度，揭示和探討加味四逆散對PTSD大鼠睡眠紊亂的海馬神經元時空特性、信息傳遞整合機制和功能重構的影響，為中醫藥防治PTSD及睡眠障礙的中樞機制研究和應用提供實驗依據。

PTSD；加味四逆散；海馬編碼模式；機制研究

創傷后應激障礙(P o s t t ra u mati c s t re ss di s order，P T S D)又稱延遲性心因性反應(delayed p s y ch o g eni c rea c tion)，是由應激性事件或處境而引起的延遲性反應。P T S D是對異乎尋常的威脅性、災難性事件的延遲和(或)持久的反應[1]。創傷性事件是P T S D診斷的必要條件，但不是P T S D發生的充分條件，雖然大多數人在經歷創傷性事件后都會出現程度不等的癥狀，研究表明只有部分人最終成為P T S D患者，而睡眠紊亂是其標志性癥狀之一。創傷性事件不僅僅指人們經歷的地震，雪災，泥石流，車禍，癌癥，戰爭，意外性傷害等物質性災害；而且還指由精神心理因素導致的疾病，如：由于精神承受不住各種壓力導致的抑郁癥、強迫癥、精神分裂等精神心理疾病[2]。兩種創傷性傷害之間存在一定的關系，物質性創傷性事件會引起一系列的精神疾病和心理疾病；精神心理因素所致的疾病會導致身體各項機能發生紊亂；兩者均會出現嚴重失眠、情緒變化不定、心情不好、易激怒、社交退縮、抑郁、發胖、心臟搏動頻率不一等癥狀，甚至會出現自殺情況，病程纏綿，不易治愈。正是由于以上癥狀的出現，在臨床診斷過程中會被誤診斷為抑郁癥而延誤病情，因此，對與創傷后應激障礙建立準確的[3]診斷標準尤為重要,臨床總結得出三個具有代表性的癥狀[4]：1)反復重現創傷性體驗；2)持續性警覺增高與焦慮；3)對類似創傷情境或線索的回避。目前主要的治療方法體現在三個方面：教育、心理治療、藥物治療。對于輕癥患者來講進行教育、心理治療和藥物治療是可行的，但是當病情嚴重到有自殺傾向的時候患者由于身體和心理極度遭受折磨苦不堪言，有時會出現三種治療方法不會起到任何療效的情況，并且藥物治療都是化學類藥品，長期服用會出現依賴性、副作用。中藥是中華民族的傳統藥物，和化學藥品相比有一系列公認的優點，如：安全，綠色等。中藥在治療精神疾病方面比較欠缺，將祖國的中藥應用到這類疾病中勢不可擋。

1 PTSD相關神經結構變化

對人和動物研究表明P T S D主要與大腦中海馬區三個腦區、杏仁核、下丘腦、中縫背核、藍斑、前額葉皮層、內側前額葉皮層的結構和功能的改變有關[5-6]。通過影像和核磁共振研究發現P T S D患者腦內海馬、杏仁核、藍斑的容積大小發生了變化，可能與神經細胞凋亡有關[7]，細胞的凋亡由多種基因控制[8]，神經細胞的凋亡也是在受到各種強烈的刺激之后產生的，主要凋亡機理有興奮性氨基酸釋放、氧自由基產生增加、鈣超載、脂質過氧化等。B c l-2和Ba x蛋白含量增加以及兩者的比值失衡可能是導致P T S D大鼠海馬神經元凋亡的原因之一。各腦區結構和功能的改變在P T S D中表現出各自不同的病理特征，海馬結構位于側腦室下底角[9]，是大腦邊緣系統的重要組成部分。當前研究認為，海馬結構接受來自多感覺系統和高級感覺、運動的皮層輸入，整合情緒、動機等信息，在與其他腦區類似信息比較后，作出決斷，執行相關行為，從而形成記憶，海馬區是應激反應的高位調節中樞，同時也是應激刺激最敏感、最容易受損的腦區之一，海馬區 C A1區(Bre g ma P：2.5，L：2.5，H：3mm)，C A3區 (Bre g ma P：3.5，L：3-3.5，H：4mm)。睡眠具有維持個體生存、促進生長發育的作用，睡眠可以明顯增加海馬和新皮層聯系的建立，促進系統水平的記憶形成[10]。絕大多數P T S D患者由于應激損害，存在嚴重的睡眠障礙。這種睡眠剝奪會導致機體神經系統發生各種病理改變，表現為腦細胞能量代謝失常、細胞形態的改變甚至損害、腦內多種神經遞質和受體表達變化，從而影響突觸可塑性導致學習記憶能力受影響。人體的睡眠是由腦區負責調控的，海馬區既可被視為應激恢復的調節器，又可以看作是應激負面影響和治療積極效應的靶點，海馬等腦區功能和結構的應激損傷，神經元時空特性和修復機制異常，導致睡眠調節紊亂而出現睡眠障礙。P T S D導致的睡眠障礙可表現為持續警覺性增高、失眠或易驚醒、夢魘、創傷有關的惡夢驚醒、睡眠潛伏期延長、睡眠中尖叫和早醒、睡眠結構變化等癥狀[11]。

2 中醫理論中“肝”與PTSD

從實際病例中發現應激對于對肝臟功能影響很大而且病情發展相對較快，但是我們對于其病理生理學的分子機制的了解甚至不如心血管系統，王玉同[12]在研究應激對于腦功能和肝臟功能影響的研究時，在14天的慢性束縛應激實驗（6 h/d）模型過程中選用經典的抗抑郁藥物帕羅西丁（20m g/k g）和被證明能夠保護肝臟功能的中藥復方加味四逆散（100m g/k g），發現應激造成的肝臟與腦功能的損害是伴隨發生的，應激通過不同的機制損害肝臟和腦功能。根據中醫理論，肝臟的主要生理機能是主疏泄和主藏血[13]。肝主疏泄是指肝氣具有疏通、暢達全身氣機，促進精血精液的運行輸布、脾胃之氣的升降、膽汁的分泌排泄以及情志的舒暢，如果肝氣的疏泄功能失常則會表現出情志抑郁、悶悶不樂、悲憂欲哭、急躁易怒、吐血、咳血、憂郁膽怯、懈怠乏力等；肝主藏血主要表現在涵養肝氣，調節血量保證人體各部分的血量相對恒定，隨著機體活動量的增減、情緒的變化等因素，人體各部分的血量也隨之變化，同時還能濡養筋脈。現代藥理研究證明四逆散的藥理作用為抗肝損傷，是通過促進生成肝細胞保護因子N O和抑制免疫細胞的活化等機制實現的[14]；影響膽汁流量；增強胃腸推動作用；增強免疫功能；抗利多卡因毒性作用；催眠作用；抗抑郁作用。由此可見，在治療P T S D時應運疏肝、柔肝、平肝、清肝的治療思路是可行的，從中醫理論去治療由于P T S D導致的失眠是合理的。

3 加味四逆散干預PTSD海馬編碼研究進展

中藥復方加味四逆散出自《傷寒論》，由枳實、甘草、芍藥和柴胡四味藥組成，具有解郁透熱、疏肝理脾、宣散氣血郁滯之功[15]。現代研究已證實加味四逆散對睡眠有治療作用，其干預睡眠的機理是通過神經物質的調節和電生理活動的調節實現的，對于神經物質調節機制的研究較常見，而對于加味四逆散干預睡眠的電生理活動調節機制研究尚未見報道。有文獻報道關于電生理活動研究是分析P T S D患者海馬區放電的平均頻率、ISI時間序列、非序列間隔直方圖、ISI關聯映射、ISI變異度、優勢片段和復雜度[16]，而沒有見到中藥復方加味四逆散干預P T S D電生理機制的研究。鑒于社會上失眠人群的增多，并且由創傷性應激造成的失眠難治愈的特點，特提出調肝方加味四逆散對P T S D大鼠睡眠紊亂的海馬神經元時空特性、信息編碼整合機制和功能重構的影響[17-18]，為中醫藥防治創傷性應激障礙及睡眠障礙的機制研究和臨床應用提供依據。

4 M-NEMEA測定海馬神經編碼的可行性

P T S D患者多項神經電生理指標檢測異常[19]，主要表現為對非相關刺激的鑒別能力受損，對創傷特異聲音、圖像等刺激反應增強，事件相關誘發電位降低，腦電圖皮層同步化作用減弱等大量資料，皆提示有相關的神經解剖基礎。在體多通道微陣列神經信號技術(M-N E M E A)是一種在清醒動物腦內利用細胞外記錄法同步記錄不同腦區大量神經元的新興技術，它使用金屬或硅晶微電極組成陣列，預先埋置在動物指定腦區中[20]。待手術恢復后，動物可以在清醒狀態下接受各種感覺刺激或完成各種行為任務，并同步記錄各腦區的神經活動。完成這一過程所需要的硬件設備包括微電極陣列及其接口[21]，神經信號數字化與分檢系統，動物行為控制欲記錄系統；軟件設備包括神經信號分檢，神經信號的記錄，動物行為的記錄。多通道記錄技術自創立以來，已經在感覺、運動、情緒、認知等領域獲得了廣泛的應用，并取得了極為豐碩的成果。揭示了腦內同步放電鏈和精確放電序列的存在[22-23]，同時還揭示了感覺編碼、運動控制、學習記憶等過程中的一些重要信息，促成了人類腦機交互界面技術的重大進步，具有無比廣闊的實用前景。本實驗旨在通過在體多通道微陣列神經信號技術研究中藥復方加味四逆散在治療由PTSD導致的失眠中人體神經電生理活動的機制，并將四逆散和加味四逆散干預PTSD神經編碼機制進行比較，搞清加味四逆散干預PTSD導致失眠的神經編碼機制，并應用電鏡技術從海馬神經元形態學角度進行功能確證。從而為中醫藥防治PTSD及睡眠障礙的機制研究和臨床應用提供依據，指導臨床中醫中藥對于失眠的治療。

5 總結

在研究加味四逆散干預PTSD失眠神經編碼機制的同時也要注重加味四逆散、神經編碼機制、加味四逆散對PTSD作用的量效和時效三者之間的關系。由于中藥的傳統劑型是湯劑，采用湯劑灌胃更貼近中醫理論。現在市場上流通的中藥材基本上都是種植的，其質量、藥效成分含量等參差不齊，在實驗過程中保證每次灌胃的藥量是關鍵，所以必須對實驗所需的藥材要制定采購標準、檢驗標準（以某些指標性成分的含量為選用標準）、煎煮標準、操作程序等。只有盡量降低中藥中這些不可控的因素才能得出可靠的實驗結果。與此同時，我們在研究過程中必須設定四逆散和加味四逆散的劑量水平，分別對不同劑量的干預效果進行比較，最后得出最佳劑量。

加味四逆散干預海馬神經的編碼模式及機制的研究將中醫藥提升到了一定的高度，用新的技術和方法去研究中醫藥是一種良好的發展趨勢。

[1] 孫桂芝,劉祥,王英成，等.創傷后應激障礙的相關因素分析[J].四川精神衛生,2011,24(4):193-197.

[2] 羅勇.地震重災區民警災后兩年的PTSD癥狀及與抑郁的相關性[J].職業與健康,2011,27（15）：1706-1708.

[3] 徐俊冕.創傷后應激障礙的診斷與治療[J].世界臨床藥物, 2009,30(4):196-200.

[4] 劉歡.震后醫護人員PTSD影響因素的研究和癥狀分析[D].武漢：華中科技大學,2010.

[5] 宋琦琳.PTSD大鼠模型不同腦區谷氨酸受體的表達變化[D].杭州：浙江大學,2007.

[6] 安獻麗,鄭希耕.創傷后應激障礙的動物模型及其神經生物學機制[J].心理科學進展,2008,16（3）：371-377.

[7] 胡章勇.創傷后應激障礙的海馬容積測量和氫質子磁共振波譜研究[D].武漢：華中科技大學,2006.

[8] 劉婷婷,丁金蘭,劉寧宇，等.杏仁核與創傷后應激障礙發病機制的相關性[J].解剖科學進展,2009,15(3)：329-332.

[9] 黎鰲，盛志勇，王正國，等.現代戰傷外科學[M].北京：人民軍醫出版社,1998：93-126.

[10]Germain A,Shear MK,Hal l M,et al.Ef fects of a brief behavioral treatment for PTSD-related sleep disturbances：a pilot study[J].Behav Res Ther 2007,45(3)：627-632.

[11]黃流清,尹又,趙忠新.PTSD相關睡眠障礙的概述[J].四川精神衛生,2008,21(4)：251-254.

[12]王玉同.應激對肝臟功能的影響及機理探討[D].西安：第四軍醫大學,2008.

[13]孫廣仁.中醫基礎理論[M].北京：中國中醫藥出版社,2007：117-120.

[14]李越峰.四逆散改善睡眠作用藥效物質基礎研究[D].哈爾濱：黑龍江中醫藥大學,2009.

[15]李越峰,嚴興科,李廷利，等.四逆散凍干粉化學成分變化的研究[J].中草藥,2010,41(6)：854-859.

[16]高杰.PTSD大鼠闖入性記憶神經信息編碼及病理機制研究[D].重慶：第三軍醫大學,2011.

[17]丁炯.基于符號動力學的神經編碼機制研究[D].杭州：浙江大學,2014.

[18]王佳.動作電位模式識別及神經元網絡頻率特性研究[D].杭州：杭州電子科技大學,2012.

[19]Moochhala SM,Md S，Lu J，et al.Neuroprotective role of aminoguanidine in behavioral changes af ter blast injury[J].J Trauma，2004，56(2)：393-403.

[20]韓濟生.神經科學[M].3版.北京：北京大學醫學出版社, 2009：1-10.

[21]龐士偉.復合微電極陣列的制備及其在電化學傳感方面的應用[D].廈門：廈門大學,2014.

[22]耿新玲,喬志梅,胡廣書.基于數學形態學預處理的神經元放電檢測[J].清華大學學報:自然科學版,2009,49（3）：432-435.

[23]王策群,陳強,張櫨,等.多通道在體記錄技術-神經元放電與節律性場電位間的相位分析方法[J].生理學報,2014,66（6）：746-755.

Research ProgressofH ippocam palNeuralCoding Mechanism forModified SiNi Pow der Intervening PTSD-induced Sleep D isorder

XU Fuju,ZHANG Zeguo,LIYuefeng△
Gansu University of Traditional Chinese Medicine,Lanzhou 730000,China

By investigating research progressofmodified SiNi powder intervening post-traumatic stress disorder(PTSD)sleep disorder,spacetimemode and information coding of hippocampal neuron after PTSD were tried to detectby M-NEMEA.The influence ofmodified SiNi powder on hippocampal neuron spacetime feature,information delivery and integration and function reconstruction of ratsw ith PTSD-induced sleep disorderwere revealed and explored,in order to provide experimentalevidence for the study and application of centralmechanism of TCM preventing and treating PTSD and sleep disorder.

PTSD;modified SiNi powder;hippocampalneuralcodingmode;mechanism study

R821.2

A

1004-6852(2015)07-0155-03

2014-10-25

教育部科學技術研究重點項目（編號212186）；甘肅省財政廳高校基本科研業務費專項資金(編號2013-2)；2010年度甘肅省自然科學基金（編號 1010RJZA212）；2010甘肅中醫學院引進人才科研啟動基金(編號2010-3)。

徐富菊（1988—），女，在讀碩士研究生。研究方向：中藥及復方藥理活性研究。

△通訊作者：李越峰（1975—），女，副教授，博士學位，碩士研究生導師。研究方向：中藥及復方藥理活性研究。