針刺與腦功能磁共振成像對寐醒作用的研究進展

針刺與腦功能磁共振成像對寐醒作用的研究進展

中醫(yī)針灸療法在治療嚴重腦損傷和腦癱意外事故所造成的昏迷狀態(tài)方面發(fā)揮了一定的作用，但其作用機制尚不完全清楚。針灸相關(guān)機制的研究日益成為研究的熱點。腦功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI)將高分辨力MRI技術(shù)和神經(jīng)活動相結(jié)合,是一項無侵入、無創(chuàng)傷、可精確定位的人腦高級功能研究方法。隨著神經(jīng)影像技術(shù)的發(fā)展與運用,fMRI為闡明針刺治療的中樞機制提供了現(xiàn)代醫(yī)學研究手段,現(xiàn)就近年來昏迷促醒及其相關(guān)fMRI研究綜述如下。1針刺治療樣品常見引起昏迷的病因包括顱腦損傷、腦卒中等。在西醫(yī)常規(guī)治療(脫水、止血、抗感染、營養(yǎng)神經(jīng)、藥物促醒、抗癲癇、支持治療)的基礎(chǔ)上,結(jié)合傳統(tǒng)中醫(yī)針灸方法促醒,取穴較多參考石學敏“醒腦開竅”針刺療法,多為內(nèi)關(guān)、百會、人中、涌泉、勞宮、合谷、三陰交、風池等,結(jié)果證實針刺治療對昏迷患者神志恢復有較好療效,能夠縮短昏迷患者蘇醒時間,提高蘇醒比例。自1996年日本學者Yokoyama首次報道周圍神經(jīng)正中神經(jīng)電刺激(mediannerveelectricalstimulation,MNS)治療持續(xù)性植物狀態(tài)(persistentvegetativestate,PVS)以來,治療成功的例數(shù)逐年增多。具體方法是將盤狀電極置于雙側(cè)腕關(guān)節(jié)掌面腕橫紋上2cm正中神經(jīng)點處給予電刺激。目前,國內(nèi)應用MNS治療昏迷尚處臨床試驗階段,未廣泛開展。國外MNS已用于急性期昏迷患者的治療,且已推廣到各期昏迷患者的促醒中,發(fā)現(xiàn)能明顯縮短昏迷時間,但是其確切機制尚未闡明。2其他化學成分信號轉(zhuǎn)換與bold腦功能磁共振成像目前應用最廣泛的是血氧水平依賴(bloodoxygenationleveldependent,BOLD)效應fMRI。神經(jīng)元活動對局部氧耗量和腦血流影響程度不匹配從而導致局部磁場性質(zhì)改變。血紅蛋白包括含氧血紅蛋白和去氧血紅蛋白,含氧血紅蛋白是抗磁性物質(zhì),對質(zhì)子弛豫沒有影響;去氧血紅蛋白屬順磁性物質(zhì),可產(chǎn)生橫向磁化弛豫時間(T2)縮短效應(PT2PRE)。因此,當神經(jīng)元興奮時,電活動引起腦血流量顯著增加,同時氧的消耗量也增加,但氧耗量的增加低于含氧量的增加,其綜合效應是局部血液氧含量增加,去氧血紅蛋白含量減低,這樣PT2PRE被減弱,T2WI信號增強。通過T2WI信號反映局部神經(jīng)元活動,這就是BOLD效應。因此,針灸時借助fMRI可以觀察活體人腦的實時神經(jīng)活動信息。3成像與成像3.1針刺“四關(guān)穴”激活的腦區(qū)目前在生理狀態(tài)下研究針刺穴位的腦fMRI開展較為廣泛。李可等對健康右利手被試者進行右合谷穴針刺,結(jié)果顯示針刺合谷時引起雙側(cè)感覺/運動區(qū),額中回、顳上回前部等腦區(qū)激活,而降低的區(qū)域則分別為雙側(cè)顳極部、內(nèi)顳葉區(qū)、額下內(nèi)側(cè)回、額葉眶部、雙側(cè)顳中回、雙側(cè)扣帶回后部、枕葉、雙側(cè)中央前回中部、同側(cè)中央前回上部。付平等在研究針刺右側(cè)內(nèi)關(guān)穴時,發(fā)現(xiàn)兩側(cè)額葉及顳葉等腦區(qū)有不同程度的激活。王葳等研究針刺正常老年人“四關(guān)穴”,可激活雙側(cè)小腦半球、小腦蚓部、左側(cè)額中回、雙側(cè)額下回、雙側(cè)中央旁小葉、雙側(cè)丘腦、后扣帶回及前扣帶回,針刺“四關(guān)穴”激活的腦區(qū)并非是單獨針刺太沖穴、合谷穴激活腦區(qū)的疊加。朱小棠等研究針刺“醒神益智”組穴對腦靜息態(tài)功能的影響,結(jié)果顯示針刺百會、風池、內(nèi)關(guān)對腦靜息功能態(tài)的影響具有特異性,上述組穴所發(fā)揮的益智醒神、改善記憶的功用,可能與其在靜息功能狀態(tài)下增強了腦左側(cè)梭狀回、左側(cè)顳下回和左側(cè)腦島活動有關(guān)。許建陽等發(fā)現(xiàn),針刺合谷穴可以誘導額葉和枕葉腦組織血流量和血流容積的增加;針刺太沖穴可以誘導顳葉腦組織血流量和血流容積的增加;針刺合谷配太沖穴可以誘導額葉和顳葉腦組織血流量和血流容積的增加。電針刺激右側(cè)足三里主要引起兩側(cè)前額葉和顳葉的神經(jīng)功能變化,左側(cè)腦部激活較右側(cè)表現(xiàn)明顯,具體為左側(cè)顳上回、顳中回、顳下回激活,右側(cè)顳中回激活。江虹等研究顯示,補、瀉手法針刺足三里穴均能激活邊緣系統(tǒng)、輔助運動區(qū)、灰質(zhì)結(jié)構(gòu)等腦區(qū),表明針刺足三里能激活前額葉和顳葉等與認知功能有關(guān)的腦區(qū)。從以上相關(guān)研究中我們可以發(fā)現(xiàn),針刺單個穴位或組穴常引起多個大腦皮層功能區(qū)被激活,并且觀察到皮層下結(jié)構(gòu)包括腦干、丘腦和扣帶回等有明顯信號變化,既有信號增高區(qū),又有信號減低區(qū),從而認為皮層下結(jié)構(gòu)存在復雜信息整合過程。此結(jié)果在一定程度上支持了傳統(tǒng)針灸通常選用內(nèi)關(guān)、合谷、太沖等穴位治療昏迷的方法。3.2其他腦區(qū)疾病的研究老年性癡呆(Alzheimer’sdisease,AD)的針刺研究:許建陽等研究發(fā)現(xiàn)針刺合谷配太沖后,頂葉、額葉和顳葉腦區(qū)域的激活簇數(shù)明顯增加,說明在頂葉、額葉和顳葉腦組織血流、血流容積明顯增加。針刺右側(cè)神門穴則主要表現(xiàn)為大腦半球額葉、顳葉、頂葉的激活,且對側(cè)較明顯。針刺右側(cè)內(nèi)關(guān)穴,主要表現(xiàn)在兩側(cè)大腦半球顳葉、額葉的變化,激活區(qū)域主要是右側(cè)顳上回、顳中回,左側(cè)顳中回,兩側(cè)額上回、額下回,扣帶回和小腦方葉前部,其他腦區(qū)無明顯激活。血管性癡呆(vasculardementia,VD)的針刺研究:劉翼程等選取百會、人中、風池、曲池、足三里、絕骨等穴位治療,發(fā)現(xiàn)針刺療法可以改善VD患者的臨床癥狀,但顱腦MRI的影像學指標卻無改變。說明VD患者智能改善并不是因為顱腦宏觀結(jié)構(gòu)的改善,可能是通過其他正常腦組織的功能代償而實現(xiàn)的。王葦?shù)葘?7例左側(cè)中央溝區(qū)病變(腦梗死7例,腦出血吸收期3例,腦腫瘤、膿腫、動靜脈畸形、囊蟲共7例)導致運動障礙患者針刺右側(cè)足三里、陽陵泉,并行實時動態(tài)MRI檢查,結(jié)果示fMRI腦功能圖的整個上額葉均可見明顯功能激活區(qū),認為足三里、陽陵泉具有良好的運動相關(guān)性。陳俊其等針刺缺血性中風患者外關(guān)穴,較為特異性地激活主管感覺的腦區(qū),負激活主管運動的腦區(qū);而陳建文等采用針刺患側(cè)曲池、手三里兩穴治療急性期缺血性腦卒中,fMRI示腦部激活區(qū)域較廣泛,提示針刺可能通過增強多個與運動功能有關(guān)大腦區(qū)域的活動來影響大腦運動功能的恢復。合谷配太沖古稱“四關(guān)穴”,具有開竅醒神之功。神門穴為手少陰心經(jīng)俞穴、內(nèi)關(guān)穴為手厥陰心包經(jīng)俞穴,中醫(yī)理論認為“心主藏神”,心包經(jīng)的生理功能和病理變化與人體的精神意識、思維活動有關(guān),即與腦的功能關(guān)系較密切,因此這些穴位也是臨床上治療昏迷的常用穴位,故以上疾病的研究對針刺治療昏迷的MRI研究具有借鑒意義。與腦血管病的針刺效應類似,針刺療法能夠增強某些腦區(qū)的功能活動或局部血流量,從而影響人的生理功能。3.3雙側(cè)ss激活Spiegel等研究健康志愿者右正中神經(jīng)刺激時的fMRI顯示第一感覺區(qū)(theprimarysomatosensorycortex,S1)和第一運動區(qū)(theprimarymotorcortex,M1)都有顯著的功能激活像。Matthew等發(fā)現(xiàn)刺激單側(cè)正中神經(jīng)將會引起雙側(cè)S1激活,在此基礎(chǔ)上Takashi等利用交替刺激左右側(cè)正中神經(jīng)的方法發(fā)現(xiàn)右半球S1同側(cè)激活現(xiàn)象較左半球明顯。此外,研究表明,刺激正中神經(jīng)時除S1激活外尚有第二感覺區(qū)(thesecondarysomatosensorycortex,S2)的激活像,二者比較時發(fā)現(xiàn)普通電流強度刺激時S1的對側(cè)激活較S2明顯,但低電流刺激時S2激活的敏感性高于S1。Yoshifumi等報道4例PVS,予MNS治療后腦血流量增加,尤以病灶局部腦血流量增多明顯。徐平等利用MNS促腦外傷昏迷患者蘇醒時發(fā)現(xiàn),患者腦血流量明顯增加,缺血病灶不同程度縮小。目前認為,MNS時腦病灶局部血流量提高,可能是電刺激的促蘇醒機制之一,但神經(jīng)電刺激促蘇醒作用的確切機制尚不明確。4針刺治療標準化中醫(yī)是以整體觀、發(fā)展變化觀、人與自然相應觀,論述了人體的生理、病理、診斷和防病治病原則。fMRI可以同時觀察多個腦區(qū)的活動,研究各個功能區(qū)域之間的相互關(guān)系,還可以觀察腦區(qū)的動態(tài)活動,這些特性對研究腦的高級功能非常有利。腦fMRI用于穴位及針刺療效機制研究,可以無創(chuàng)、實時、活體地反映針刺過程中的腦功能變化,為開展針灸機制研究提供了比較好的研究手段。但fMRI-BOLD成像也有其缺點,信號易受生理性噪聲、偽影的影響,除此之外,不同實驗設(shè)計(選穴、刺激方式、刺激量、間歇時間、圖像處理等)造成的結(jié)果也不盡相同,故針刺治療標準化問題有待解決。針對昏迷患者促蘇醒這一課題,國外已經(jīng)采用MNS作為治療手段,但