王凱，金肖青，房瑛

（1.浙江中醫(yī)藥大學，浙江杭州310053；2.浙江醫(yī)院，浙江杭州310053）

靜息態(tài)功能磁共振成像是一種非損傷性的腦功能檢測技術，在數(shù)據(jù)掃描時參與者不需要執(zhí)行任何復雜的認知任務，只需保持全身放松、頭腦清醒的狀態(tài)，已被廣泛應用到人腦器官水平的針刺效應及機制研究中。在臨床上針灸治療腦梗死后遺癥療效顯著，但是針灸治療腦梗死起效的機制尚不明確，因此利用靜息態(tài)功能核磁共振成像技術觀察腦梗病人靜息態(tài)下腦活動的異常模式，以及針灸治療對患者靜息態(tài)下腦活動模式的影響，為針灸治療腦梗死的研究創(chuàng)造新的思路。

1 靜息態(tài)功能磁共振成像技術

1.1 靜息態(tài)功能核磁共振的原理和機制靜息態(tài)功能磁共振是一種能夠無創(chuàng)地研究基線狀態(tài)腦功能或自發(fā)神經(jīng)活動的技術［1］，目前主要用于正常人及各種神經(jīng)、精神疾病的研究，如阿爾茨海默病、幻聽、注意力缺陷多動綜合征、精神分裂癥、癲癇等［2］。靜息態(tài)是讓受試者保持放松、靜止不動并且閉上雙眼的狀態(tài)，不要進行任何思維活動的狀態(tài)［3］。已經(jīng)有研究表明，大腦在進行某個功能活動時對應的功能區(qū)域就會出現(xiàn)血氧水平依賴（blood oxygen level de?pendent，BOLD）信號增強的現(xiàn)象［4］，這表明了局部大腦區(qū)域的功能活動加強［5］。在與功能核磁共振相關的實驗中，研究者還發(fā)現(xiàn)任務相關腦區(qū)的BOLD信號會出現(xiàn)減弱，說明局部血氧水平和腦血流在靜息狀態(tài)下大于任務狀態(tài)，表明大腦在靜息狀態(tài)下的活動可能并不是無序的。

早在1995年，Biswal等［6］就已發(fā)現(xiàn)正常被試者在靜息狀態(tài)下大腦腦區(qū)之間存在一種具有同步的低頻波動的BOLD信號，說明兩側運動皮層具有功能連接。Raichle等［7］認為大腦腦區(qū)在靜息狀態(tài)下功能上相對活躍，并把這些腦區(qū)構成的這個網(wǎng)絡命名為“默認網(wǎng)絡”，當大腦處于靜息狀態(tài)時存在由某些腦區(qū)組成的相對活躍的網(wǎng)絡執(zhí)行重要的功能。即使當人腦處于靜息狀態(tài)時，大腦內(nèi)的某些區(qū)域仍然保持活動狀態(tài)，這些大腦區(qū)域構成了大腦靜息狀態(tài)的“默認網(wǎng)絡”［8］。Greicius等［9］利用功能核磁共振的實驗證明了“默認網(wǎng)絡”的存在，他們認為后扣帶回是這個網(wǎng)絡的中心，這個網(wǎng)絡在執(zhí)行簡單的感覺任務時不會出現(xiàn)中斷，但是在進行相對復雜的認知任務時就可能會被中斷?；谇叭说难芯砍晒?，我們把靜息態(tài)技術與功能磁共振成像相結合，更有利于對大腦功能網(wǎng)絡連接變化的研究。

1.2 靜息態(tài)功能磁共振的優(yōu)點以前的功能磁共振成像技術是讓被檢查者執(zhí)行某些任務，進而使相關腦區(qū)功能被集激活，只是把各個大腦區(qū)域看作相對獨立的單位，忽略了大腦是一個各功能區(qū)域緊密聯(lián)系的整體。當大腦處于無任務狀態(tài)時，大腦各區(qū)域的神經(jīng)功能活動依然存在［10］。靜息態(tài)fMRI就是從整體上觀察整個大腦各功能區(qū)之間的網(wǎng)絡連接。在靜息態(tài)fMRI掃描時，被檢查者閉上雙眼，靜躺在磁共振掃描儀器中，不需要執(zhí)行任何任務，腦梗死患者容易配合檢查，研究人員操作起來簡便易行，因此靜息態(tài)功能磁共振可以用于腦梗死患者的大腦功能區(qū)域神經(jīng)網(wǎng)絡連接的檢查和研究。而且靜息態(tài)fM?RI具有較高的信噪比和簡單的數(shù)據(jù)處理流程［11］，不需要復雜的實驗設計，注重各腦區(qū)之間的相互聯(lián)系，并且能夠避免因為執(zhí)行某項任務出現(xiàn)被檢查者執(zhí)行情況的差異而導致研究結果的不可比性，具有經(jīng)濟、安全、分辨率高的特點。

2 靜息態(tài)功能核磁共振在針灸治療腦梗死研究中的應用

2.1 靜息態(tài)fMRI對腦梗死的研究腦梗死又稱缺血性腦卒中，中醫(yī)稱之為“中風”。本病是由多種原因?qū)е碌拇竽X局部的組織區(qū)域血液供應障礙，導致腦組織缺血缺氧變性壞死，進而產(chǎn)生臨床上對應的神經(jīng)功能缺失表現(xiàn)。腦梗死急性期因大腦發(fā)生形態(tài)學改變，因此及時準確的影像學檢查非常重要。

在以往的臨床研究中發(fā)現(xiàn)，腦梗死患者會發(fā)生大腦皮質(zhì)脊髓束的損傷。皮質(zhì)脊髓束主要來自初級運動皮層，也有源自于其它運動功能相關的區(qū)域，這些區(qū)域統(tǒng)稱為次級運動皮層。次級運動皮層不僅與脊髓的運動神經(jīng)元有突觸聯(lián)系，還與初級運動皮層區(qū)有投射聯(lián)系［12］。Xiong等［13］發(fā)現(xiàn)正常被試者靜息狀態(tài)下大腦皮層功能連接存在于整個運動系統(tǒng)。還有研究顯示正常人靜息態(tài)運動網(wǎng)絡的雙側功能連接是對稱的［14］。He等［15］發(fā)現(xiàn)腦梗死患者大腦某一部分受損，則該功能區(qū)域靜息狀態(tài)下的網(wǎng)絡連接可能就會消失，同時他們研究發(fā)現(xiàn)，相較于健康對照組，腦梗死后遺癥患者表現(xiàn)出明顯的運動網(wǎng)絡連接的破壞。

王輝等［16］利用靜息態(tài)功能磁共振成像分數(shù)低頻振幅（fALFF）技術，發(fā)現(xiàn)腦梗死亞急性期患側楔前葉、扣帶回前部及雙側前額皮質(zhì)內(nèi)側的fALFF降低，雙側上縱束區(qū)域的fALFF顯著降低，這說明靜息態(tài)fMRI技術可對腦梗死的腦功能損傷和預后提供有價值的信息。

以上研究證明，腦梗死患者在靜息狀態(tài)下，大腦功能區(qū)的網(wǎng)絡連接會出現(xiàn)中斷或消失，而這種功能連接的中斷或消失也伴隨著腦梗死患者運動功能或語言功能的減弱，因此通過靜息態(tài)fMRI采集腦梗死患者大腦數(shù)據(jù)可以來研究其大腦功能區(qū)網(wǎng)絡連接的變化。

2.2 針灸可以影響靜息態(tài)下大腦網(wǎng)絡連接針灸是中醫(yī)學的重要組成部分，它通過經(jīng)絡、腧穴的傳導作用來治療全身的疾病。針灸治療一些常見疾病療效明顯。目前有許多關于針灸治療起效機制的研究。易洋等［17］通過針刺肝經(jīng)的太沖穴治療抑郁癥來研究肝經(jīng)與額葉之間的聯(lián)系，運用靜息態(tài)功能磁共振發(fā)現(xiàn)肝經(jīng)與大腦額葉存在聯(lián)系，針刺足厥陰肝經(jīng)太沖穴治療抑郁癥可能與肝經(jīng)在額區(qū)的傳導有關。

戴西件等［18］利用靜息態(tài)功能磁共振低頻振幅技術評價睡眠剝奪下，針刺三陰交后的效應，研究表明在睡眠剝奪狀態(tài)靜留針對靜息態(tài)腦網(wǎng)絡活動均有影響，情緒相關腦區(qū)表現(xiàn)明顯。其作用機制可能是通過相關的大腦功能網(wǎng)絡連接對相應的靶器官進行調(diào)節(jié)從而發(fā)揮相應功效。

宋云娥等［19］利用靜息態(tài)fMRI技術采集原發(fā)性痛經(jīng)患者腦血氧水平依賴信號，并采用低頻振幅數(shù)據(jù)分析方法研究原發(fā)性痛經(jīng)患者艾灸關元穴前后的腦功能活動，研究發(fā)現(xiàn)艾灸關元穴引起了多個與疼痛相關腦區(qū)的功能變化，為臨床上艾灸關元穴可以有效治療原發(fā)性痛經(jīng)的中樞鎮(zhèn)痛機制提供影像學依據(jù)。

臨床研究發(fā)現(xiàn)針刺能降低腦細胞的應激性毒性，減少自由基的損害，緩解腦血管痙攣，增加腦血流量，改善腦電活動及氧代謝，恢復腦代謝，使神經(jīng)功能明顯改善［20］。以上研究成果說明通過針刺穴位可以影響大腦的功能活動，針灸能夠有效地改善大腦各功能區(qū)之間的網(wǎng)絡連接，加強各功能區(qū)之間的聯(lián)系。

2.3 靜息態(tài)fMRI對針灸治療腦梗死的研究現(xiàn)在臨床上，針灸已被廣泛地用于腦梗死的康復治療，且療效明顯。研究證實，運用針灸療法結合頭針和體針治療腦梗死半身不遂安全有效［21］。姚福弟［22］等發(fā)現(xiàn)通過語言康復訓練治療腦梗死失語患者并且配合針灸治療，其療效明顯超過單純的進行語言康復訓練，加快了患者的語言功能的康復。但是目前臨床尚缺乏科學的方法來解釋針灸治療腦梗死起效的機制。靜息態(tài)fMRI可以客觀地反應針灸對腦梗死患者大腦功能區(qū)網(wǎng)絡連接的影響。

胡昔權等［23］利靜息態(tài)fMRI技術探討腦梗死患者在恢復過程中對大腦功能重組的影響，結果表明腦梗死患者運動功能的康復程度與大腦相關腦區(qū)的功能重組和代償密切相關。

2012 年汪洋等［24］運用靜息態(tài)fMRI技術研究恢復期腦梗死患者初級運動皮層（M1）的結構損傷與功能連接的相關性。采用3.0TMR掃描儀采集腦梗死患者靜息態(tài)fMRI數(shù)據(jù)，用Matlab7.8、REST軟件進行處理，發(fā)現(xiàn)腦梗死患者M1區(qū)、丘腦的灰質(zhì)體積減少，患側M1區(qū)與雙側前島葉、眶額回、額下回、前扣帶回、左側緣上回的功能連接減弱。這表明了靜息態(tài)fMRI從形態(tài)學及功能學的角度能夠更清楚地闡釋恢復期腦梗死患者的神經(jīng)調(diào)節(jié)機制。

2013 年謝西梅等［25］等采用靜息態(tài)BOLD-fMRI成像技術，以10例健康被試者和9例腦梗死患者為研究對象，比較腦梗死患者治療前后與健康受試者在靜息態(tài)下腦局部一致性（ReHo）的異同。對腦梗死患者經(jīng)過針灸治療后再做靜息態(tài)fMRI檢查，研究發(fā)現(xiàn)大腦皮層初級運動區(qū)、輔助運動區(qū)、頂下小葉以及運動前區(qū)是腦梗死患者靜息態(tài)大腦功能區(qū)域重組、代償?shù)闹饕獏^(qū)域，是針灸治療腦梗死患者調(diào)節(jié)的重要區(qū)域。該研究通過靜息態(tài)fMRI來觀察腦梗死患者在針灸治療前后大腦功能區(qū)網(wǎng)絡連接的改變，對臨床針灸治療腦梗死具有指導意義。

結合以上各家利用靜息態(tài)fMRI對腦梗死患者治療后大腦皮層各功能區(qū)域連接的研究，把靜息態(tài)fMRI運用到針灸治療腦梗死患者的研究當中，觀察針灸對腦梗死患者腦部各功能區(qū)域之間的連接的影響，來探索針灸起效的機制。

3 小結與展望

綜上所述，目前利用靜息態(tài)fMRI研究針灸治療腦梗死患者起效的機制還比較少，很多靜息態(tài)fMRI的研究只注重于對大腦局部功能區(qū)域的連接，而忽視了大腦整體網(wǎng)絡連接的改變。在以后的研究中，我們可以注意觀察靜息態(tài)下腦梗死患者大腦整體網(wǎng)絡連接的變化，更加全面地了解大腦活動的機制。當然，由于靜息態(tài)fMRI在采集數(shù)據(jù)的過程中，機器聲音較大，而且患者需要保持閉眼靜躺的狀態(tài)，因此需要患者的積極配合，這也是我們有待改進的地方。把靜息態(tài)fMRI應用于檢查針灸治療腦梗死患者腦部網(wǎng)絡連接的改變，將為針灸治療腦梗死起效提供可靠的依據(jù)，為針灸的療效評估開拓新的思路和新的科學方法，并將為針灸在臨床中的應用和推廣提供有力的支持。

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