基于fMRI技術針刺腦效應研究進展

李曉陵 李冰昕 王豐 曹丹娜 劉曉慧 蔡麗娜 張坤宇 姜曉旭 聶守萍

[摘要] 針刺穴位會激活特定腦功能區，但作用機制尚不完全明確。利用功能磁共振成像（fMRI）技術客觀化、微觀化等優勢，可以了解針刺引起中樞神經系統的改變情況，同時為針刺如何在大腦中相互作用提供了神經影像學依據。回顧近年來國內外基于fMRI技術針刺腦效應的研究，發現目前的研究方向主要集中于針刺特異性、效應機制，鎮痛以及得氣等方面。本文綜述了時下針刺與fMRI結合研究的部分熱點方向，發現在腦功能試驗中，干擾因素較多，無法標準化，仍是今后需要致力于研究的主要問題。于此同時，是否可以借助現代科技更微觀，更具體的角度檢測激活效應，可以成為今后我們共同努力的一個方向。

[關鍵詞] 針刺;功能磁共振成像;腦效應;穴位

[中圖分類號] R245? ? ? ? ? [文獻標識碼] A? ? ? ? ? [文章編號] 1673-7210（2020）07（c）-0030-04

Research progress of acupuncture brain effect based on fMRI

LI Xiaoling1? ?LI Bingxin2? ?WANG Feng1，2? ?CAO Danna1，2? ?LIU Xiaohui2? ?CAI Li′na2? ?ZHANG Kunyu2? ?JIANG Xiaoxu2? ?NIE Shouping2

1.Department of CT and Magnetic Resonance， the First Affiliated Hospital， Heilongjiang University of Chinese Medicine， Heilongjiang Province， Harbin? ?150040， China; 2.Graduate School， Heilongjiang University of Chinese Medicine， Heilongjiang Province， Harbin? ?150040， China

[Abstract] Acupuncture points can activate specific brain functional areas， but the mechanism is not completely clear. Objectify using functional magnetic resonance imaging （fMRI） technology， microization and other advantages， to understand the changes of the central nervous system caused by acupuncture， at the same time provides neuroimaging evidence for how acupuncture interacts in the brain. In recent years， the research on brain acupuncture effect based on fMRI technology at home and abroad was reviewed， it is found that the current research directions mainly focus on acupuncture specificity， effect mechanism， analgesia and qi extraction. This paper summarizes some of the hot topics in the current research on the combination of acupuncture and fMRI， and finds that in the brain function test， there are many interfering factors that cannot be standardized， which remains the main problem to be studied in the future. At the same time， whether the activation effect can be detected from a more microscopic and specific angle with the help of modern technology can become a direction for our joint efforts in the future.

[Key words] Acupuncture; Functional magnetic resonance imaging; Brain effect; Acupuncture point

針灸是中醫的一種外部體感刺激，是東方醫學的重要組成部分，研究經絡循行、輸穴作用和刺灸方法，治療和預防疾病的一門醫學學科，療效顯著[1-2]。歷代相關文獻表明針刺療法有針刺鎮痛、調節免疫系統和調節臟腑的作用[3-5]。與此同時，隨著現代醫學的不斷飛速發展，將中醫與西醫療法結合起來[6-7]，能夠更好地反應疾病的發生發展過程，有效地提高治愈率，為人類造福。

影像學技術是一種被廣泛應用于針灸學研究領域中的現代醫療手段，正電子發射斷層成像（PET）、功能磁共振成像（fMRI）、單一光子發射電腦斷層成像（SPECT）、腦磁圖（MEG）等影像學技術均與針刺醫療緊密結合，其中fMRI是根據腦內各個區域不同的血液氧合狀態引起T1、T2加權信號差異成像的動態可視化技術，并已日益成為觀察大腦活動，進而揭示腦和思維關系的一種重要方法，為人類大腦功能的亞毫米級研究提供了機會[8-9]。

1 穴位特異性相關研究

祖國傳統醫學認為針刺穴位具有特異性。自從Cho等[10]在1998年發表了一篇關于針刺能引起中樞神經調節機制改變從而治療眼部疾病的研究后，國內外學者即認同了穴位具有特異性這一主張。但8年后，他又撤回了這篇文章[11]，直到有新的學者重新證明了該觀點[12]。在這之中，科學界質疑過針刺是否具有特異性，質疑過是否可以用fMRI來驗證穴位的特異性，隨著研究的深入化[13]，祖國傳統醫學的穴位具有特異觀點已被證實。

目前，就針刺具有特異性來說，臨床主要在不同經絡、不同經穴、經穴與非經穴，穴位點與非穴位點作為對照。通過比較二者的異同，圍繞穴位特異性開展相關研究。李曉陵等[14]通過總結近年來發表的相關文獻，對針刺合谷穴中樞作用機制的內容進行分類，發現通過對針刺合谷、其他穴位比較，合谷在腦功能激活方面具有相對特異性。從針刺治療的角度來說，針刺可靶向激活控制疾病的相關腦區，即證明穴位具有相對特異性的同時，否定某些認為針刺只具有安慰效應，而沒有生物療效的說法[15]。

2 針刺效應機制相關研究

運用fMRI技術可以反映出針刺穴位對腦效應機制產生的影響，但角度不同，所得出的結論會有差別。有研究[16]通過針刺膀胱經原絡穴（京骨、飛揚）從而改變腦區血液循環，推測針刺兩個穴腦效應機制為引起特異性激活的腦區神經元組織相互聯系，包括區域間信息流的方向性，從而達到治療的目的[17]。趙映等[18]在探討功能性消化不良患者與腦成像研究時發現，針刺激活某些與疾病相關密切的腦皮質區（腦島、丘腦等），多數能達到臨床治療的針刺也大部分是由中樞神經系統介導，特別是中腦導水管周圍灰質。而You等[19]認為針刺可對大腦默認模式網絡（DMN）進行調節，結合高空間分辨率的fMRI與高時間分辨率的MEG，探索針刺是否會誘導特定波段的DMN中樞結構。所激活的后扣帶回皮層不僅被證實是一個強健的DMN中樞，而且僅在針刺后的δ和γ波段內起中樞作用，這可能為支持針灸神經機制的特異性提供一個新的視角。

不同的研究成果，從不同的切入點著手，針刺介導神經元作用、特定腦區激活以及腦區不同波段，是否有某些內在關聯。同以往的醫學研究一樣，健康人與患者之間的生理病理基礎不同，而在健康人群體中也有學者提出性別同樣對針刺效應產生影響[20]。在此基礎上研究針刺療效機制，可為臨床疾病的治療提供新的思路與方法。

3 針刺鎮痛相關研究

針刺鎮痛具有高效、簡潔、易操作的特點，越來越多的研究者放眼于此。由于磁共振成像敏感性高，以此作為手段研究鎮痛機制已成為大熱的方向。目前針刺鎮痛的fMRI相關研究主要歸類于以下幾點：①大腦中的外側網絡與疼痛感知聯系密切，內側網絡與情感方面聯系密切[21-22]，阿片受體的最高濃度在中間網絡[23]，有大量證據表明內源性阿片類物質是疼痛和鎮痛的核心[24-25]——右眶額皮質內側[26]被激活。②針刺應答具有明顯的時間依賴特點，間斷激活中腦導水管周圍灰質與下丘腦的抗傷害性感受系統;持續激活前島葉，前額葉皮層可持續控制與調節疼痛。杏仁體的激活始于針刺之前，在痛覺的情感與認知方面發揮作用，而進針之后出現一方面對疼痛產生應答，一方面下行通路抑制神經系統調節疼痛的雙向應答[27-28]。③腦網絡連接是否共同參與鎮痛機制。覃小蘭等[29]采用靜息態fMRI局部一致性分析針刺（臨床常用組穴）對無先兆偏頭痛患者時發現鎮痛效應機制是以激活邊緣系統為主導的腦網絡協同發揮作用。被激活的邊緣系統腦功能區，以海馬為例，可參與控制痛感覺認知[30-31]，同時也是邊緣系統與腦默認網絡共享的成分之一。歐陽濤等[32]在研究三叉神經痛患者海馬區的變化時同樣發現海馬區會與疼痛矩陣發生信息的流動和整合。由此可以推測，鎮痛機制可能由多個腦網絡連接共同參與后再進行中樞整合，鎮痛與腦網絡之間存在復雜的關聯性。

臨床應用上，有學者[33]在治療腰間盤突出引起的疼痛時發現，海馬回、杏仁核等呈現負激活，證明鎮痛中樞可有效進行鎮痛治療。但疼痛感屬人體主觀感受，無法具體，不同敏感度體質的人群鎮痛機制有所差異。實驗結果均存在一定誤差。另針刺鎮痛機制是否與針刺方法、針刺器具、針刺深度有關，仍需大量實驗加以佐證。

4 針刺得氣相關研究

得氣反應是一種以多種針刺感覺為特征的心理生理反應，對于中國針灸臨床療效至關重要。以前的神經影像學研究工作通過對不同針刺感覺進行總結，研究了整體得氣反應的神經相關性。但是，個人感覺在大腦活動中的作用以及它們如何相互影響仍有待闡明。中醫認為氣至方能生效，得氣是針刺發揮療效的前提。得氣組會比假針組產生更廣泛的激活效應，且針刺的強度越大，激活的腦區范圍越廣泛[34]。現有研究表明針刺得氣的主要特征是DMN等功能網絡的負激活，可參與針刺效應機制，但不同的生理狀態，不同的經絡或者穴位激活的腦區都會產生差異，且針刺得氣影響中樞機制尚未完全明確。有學者[21]在做與得氣相關研究時發現，得氣后引起的腦區改變與疼痛引起的腦區改變結果高度契合，針刺得氣與針刺疼痛是否高度相關還有待考究[35]。在今后的研究中，也要將機體的生理狀態納入到評估當中，將生理和疾病狀態受試者進行比較，綜合評價針刺得氣對腦效應的影響，另外可對得氣的相關研究建立一個標準，統一腧穴，設置得氣基線，建立得氣中樞機制研究評價基礎，以便后續進行更深入的得氣中樞研究。

5 小結與展望

綜上所述，針刺會對腦區產生一定的影響，由于計算機硬件和處理算法進展迅速，提高了fMRI神經反饋的靈敏度和速度，借助fMRI技術研究腦功能激活變得更加精確[36]。針刺穴位具有特異性激活，臨床上用于治療疾病的療效機制多依靠中樞神經介導，同時也有學者認為針刺調節大腦DMN，誘導特定波段的DMN中樞結構。在針刺鎮痛方面，依靠神經遞質、針刺應答的時間依賴性、痛覺腦功能網絡連接幾個方面作為切入點，結合臨床相關疾病特點，近些年來已成為學界熱議的話題。得氣對實現臨床療效至關重要，可參與中樞效應機制，了解得氣在中樞的效應機制有助于腦效應研究的發展。