譚惠斌 ,王翅鵬 ,熊 飛 ,賈 靜 ,黃文才 ,李涵翰 ,游 濤 ,王 葉 ,劉江勇 ,高利臣
(1.廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院放射影像科,湖北 武漢 430060;2.湖北省武漢市672醫(yī)院中醫(yī)科,湖北 武漢 430070)
針刺通過選擇性刺激體表腧穴調(diào)節(jié)身體功能和生理狀態(tài)以達到治療疾病和養(yǎng)生保健目的。而腧穴是中醫(yī)經(jīng)歷2000多年的臨床實踐總結(jié)證實并規(guī)范地標定在人體表的特殊刺激點。針刺不同的腧穴,大腦內(nèi)相應(yīng)的皮層或核團激活或負激活,通過分析大腦皮層和核團的激活或負激活規(guī)律,可以科學地研究針刺時中樞的作用機制和描述針刺時大腦的活動,并針對不同的調(diào)理或治療目的合理設(shè)計針刺方案。fMRI BOLD技術(shù)實現(xiàn)了對大腦活動無創(chuàng)可視化觀察[1]。近年來,國內(nèi)外很多學者利用BOLD技術(shù)進行了大量針對單一腧穴針刺時大腦活動的研究,發(fā)現(xiàn)針刺時大腦活動是有規(guī)律的[2-4],但對單一腧穴的研究有一定的局限,不能體現(xiàn)針灸理論的整體性。針灸理論認為經(jīng)絡(luò)是功能相近的腧穴在體表的連線,刺激同一經(jīng)絡(luò)上的不同腧穴能產(chǎn)生相似的生理作用,因此,筆者推測針刺同一經(jīng)絡(luò)上某腧穴聯(lián)合其相鄰腧穴,引起的大腦功能區(qū)激活或負激活程度可能高于單一腧穴的刺激,激活或負激活腦區(qū)范圍也可能較單一腧穴刺激大,且疊加效應(yīng)也可能出現(xiàn)與單一腧穴針刺研究不同的結(jié)果,這在一定程度上可體現(xiàn)針灸理論的整體性,并貼近針灸的臨床狀態(tài)。梁丘穴、足三里穴是足陽明胃經(jīng)上相鄰的2個腧穴[5],針灸臨床常用梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺治療胃腸疾病。本文利用BOLD觀察梁丘穴聯(lián)合足三里穴任務(wù)態(tài)模式針刺時的腦功能狀態(tài),旨在探討同一經(jīng)絡(luò)上空間位置相鄰的腧穴聯(lián)合針刺時大腦功能區(qū)的活動規(guī)律。
1.1 研究對象 將2015年廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院25例健康成年人作為受試志愿者納入本研究,均為醫(yī)學院學生或有醫(yī)學背景人士,其中男13例,女12例;年齡22~50歲。納入標準:①中等體型,身高,男(170±18)cm,女(157±14)cm;體質(zhì)量,男(78±26)kg,女(64±20)kg;②右利手;③既往體健、無頭部外傷史;④無MRI檢查禁忌證。本研究經(jīng)廣州軍區(qū)武漢總醫(yī)院倫理委員會批準,受試者均簽署知情同意書。
1.2 腧穴電針刺激與fMRI檢查 受試者在實驗前4 h禁飲食,在針刺、fMRI掃描時保持清醒、雙眼輕松閉合、肢體松弛、心情放松、無明確思維和系統(tǒng)回憶活動的靜息狀態(tài)。
1.2.1 針刺穴位 針刺選用華佗牌(蘇州華佗醫(yī)療用品有限公司)銀質(zhì)針(直徑0.35 mm、長100 mm)。電針刺激使用6805-AⅡ型脈沖電療儀(汕頭市醫(yī)用設(shè)備廠有限公司)。參照《腧穴名稱與定位》(GB/T12346-2006)選取右側(cè)梁丘穴、足三里穴。所有受試者均由同一名具有10年以上針刺經(jīng)驗的醫(yī)師施針。針刺時要求銀針垂直于皮膚、進針深度30~50 mm,進針后以提插補瀉與捻轉(zhuǎn)補瀉相結(jié)合,受試者有酸、麻、脹、重的“得氣”感時停止行針,留針待用。電針刺激時將一對導線(純銅無磁噪)的陽極連于梁丘穴、陰極連于足三里穴,選用疏密波,頻率20 Hz。按照“刺激”與“靜息”時相交替的Block design模式刺激,單個“刺激”或“靜息”Block 時長為 42 s(圖 1)。
圖1 fMRI掃描時電針的刺激模式相交替(“ ”為電針儀運行,“ ”為電針儀關(guān)閉,每格時長均為42 s)
1.2.2 fMRI-BOLD檢查 使用GE Signa HDX 1.5 T MRI掃描儀,8通道正交頭線圈。腦結(jié)構(gòu)圖采用軸位SE-T1WI序列(TR 520 ms,TE 9 ms,F(xiàn)OV 240 mm×240 mm,矩陣 256×256×64,層厚、層距均為 3 mm)。fMRI-BOLD掃描采用EPI序列(TR 7 000 ms,TE 35 ms,F(xiàn)OV 240 mm×240 mm,矩陣 64×64×64,層厚、層距均為 3 mm)[6],BOLD 掃描總時長 672 s,進行fMRI數(shù)據(jù)采集。
1.3 fMRI數(shù)據(jù)的后處理與統(tǒng)計學分析 在MATLAB.R2010b平臺上啟動統(tǒng)計參數(shù)圖(statistical parametric mapping,SPM8)軟件(www.fil.ion.ucl.ac.uk/spm/software)。選擇fMRI模塊,導入fMRI-BOLD檢查所得DICOM數(shù)據(jù),首先運行Realign調(diào)整實驗中被試頭部的輕微運動,然后將其分別標準化到加拿大蒙特利爾神經(jīng)研究所(Montreal Neurologic Institute,MNI)空間的標準腦模板上,用半高全寬(full width half maximum,F(xiàn)WHM)6 mm的三維高斯函數(shù)對標準化后的數(shù)據(jù)行空間平滑處理,根據(jù)廣義線性模型對平滑后的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計學分析。
本實驗基于SPM8默認的線性連接的連接規(guī)則,行梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺的組內(nèi)單樣本t檢驗,計算出每個像素對應(yīng)的t值,統(tǒng)計檢驗顯著性標準為P<0.05(P值是未校正的強度閉值顯著性檢驗水準),K>30(K值是設(shè)定連續(xù)激活或負激活區(qū)的體素數(shù))為有意義激活或負激活區(qū)。將有顯著性差異的腦區(qū)融合、配準到MNI標準腦結(jié)構(gòu)圖上,用顏色梯度表示激活或負激活區(qū)域的激活或負激活強度,同時以Talairach坐標在標準腦模板標示激活或負激活區(qū)的坐標,以精確定位激活或負激活區(qū)域?qū)?yīng)的Brodmann’s area(BA)腦區(qū)。
1.4 受試者針感記錄 電針操作完成后拔針,詢問每位志愿者各穴的針感并記錄、評分。參照相似試驗[7]設(shè)定得氣針感,包括酸、麻、脹、鈍痛、重、熱、壓和冷。針感強度的判定標準:0為無感覺,1為輕微,2為輕度,3為中度,4為中重度,5為重度,6為不可忍受。
1.5 統(tǒng)計學分析 應(yīng)用SPSS 21統(tǒng)計軟件,采用χ2檢驗、獨立樣本t檢驗比較刺激時兩穴各針感出現(xiàn)的頻率、感覺強度的差異。以P<0.05為差異有統(tǒng)計學意義。
2.1 針刺穴位時針感出現(xiàn)頻次、強度的比較 電針兩穴時,足三里穴麻木感及脹感均較梁丘穴更強(均P<0.01)。梁丘穴和足三里穴的針感出現(xiàn)頻率及強度排序前4位的依次為:酸、麻、脹、鈍痛,重、熱感相對較少,且強度較低(圖2,3),壓、冷感無報告。
圖2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時受試者針感出現(xiàn)頻數(shù)比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05) 圖3 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時受試者針感強度比較,差異無統(tǒng)計學意義(P>0.05)
2.2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時的激活或負激活腦功能區(qū) 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時表現(xiàn)為以激活或負激活峰值為中心的不規(guī)則簇狀區(qū),且多個相近的激活或負激活腦功能區(qū)相連成片(圖4,5)。其中腦功能激活區(qū)的峰值位于(表1,按激活程度排序):①左側(cè)尾狀核體部和右側(cè)豆狀核;②左側(cè)顳葉顳下回(BA20)、左側(cè)邊緣葉海馬旁回及左側(cè)尾狀核尾;③右側(cè)大腦邊緣葉海馬旁回、右側(cè)海馬、右側(cè)大腦邊緣葉海馬旁回(杏仁核包含在其中);④左側(cè)邊緣葉海馬旁回(BA30)、左側(cè)邊緣葉后扣帶回(BA29);⑤右側(cè)額葉中央前回(BA6)、右側(cè)葉顳葉角回(BA39)。而腦功能負激活區(qū)的峰值位于(表2,按負激活程度排序):①小腦右半球前葉、小腦左半球前葉蚓部;②左側(cè)顳葉顳上回(BA22)(島葉包含在其中)、左側(cè)屏狀核(圖6b)、左側(cè)丘腦(圖6a);③右側(cè)頂葉中央后回(BA2)、右側(cè)頂葉頂下小葉(BA40)、右側(cè)額葉中央前回(BA44);④左側(cè)頂葉頂下小葉(BA40);⑤左側(cè)額葉中央前回(BA5、BA6);⑥右側(cè)顳葉顳下回(BA37)。
表1 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時激活的腦功能區(qū)
3.1 針刺足三里穴、梁丘穴的針感情況 本研究顯示,電針刺激足三里穴的麻木及脹滿感報告數(shù)多于梁丘穴;而在針感強度上,足三里穴麻木感、脹滿感和梁丘穴的脹滿感強度均高于其他針感。方繼良等[8]記錄的壓、冷感本組無報告。所有針感的出現(xiàn)頻數(shù)和針感強度及兩穴的電流量差異不明顯。這些差異的出現(xiàn)可能與個體耐受力及穴位所處位置不同有關(guān),具體原因尚需深入對比分析。
3.2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時活動腦區(qū)情況 本研究中針刺時腦激活或負激活的皮層或核團大部分呈區(qū)域簇狀分布且部分區(qū)域連接成片,活動腦區(qū)的激活或負激活強度普遍較高,這與文獻[9-13]報道的針刺單一腧穴時大腦內(nèi)激活或負激活腦區(qū)或核團呈散點樣或局限簇狀分布不同。這表明聯(lián)合針刺較單一腧穴針刺時活動腦區(qū)范圍廣且強度大[9],聯(lián)合針刺能否明顯增強局部腦活動或負激活腦活動,還需設(shè)計在同一實驗中、參數(shù)及閾值相同的情況下進行單個結(jié)果具體分析。
表2 梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時負激活的腦功能區(qū)
本實驗中負激活腦區(qū)較激活腦區(qū)多、范圍較激活區(qū)大、強度較激活區(qū)高,針刺時這些負激活特別是屏狀核的負激活一方面限制了疼痛在大腦內(nèi)擴散范圍,前扣帶回和額葉額上回部分腦區(qū)的負激活則限制了疼痛感強度持續(xù)增大,受試者各針感的強度絕大數(shù)為輕中度,極個別為重度,無不能耐受的針感強度在一定程度上說明了這種抑制的存在。另一方面部分功能核團的負激活,如下丘腦,降低了其生理活動,這種功能降低通過下行通道,作用于靶器官可達到調(diào)理或治療目的[14-15]。覺醒、靜息狀態(tài)下,針刺時負激活的腦區(qū)較激活腦區(qū)范圍大、程度高,是雙向調(diào)節(jié)身體生理功能作用的重要機制[16]。
3.3 梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時活動腦區(qū)與單獨足三里穴針刺時活動腦區(qū)異同 因為針刺梁丘穴腦功能研究少,所以本實驗結(jié)果僅與單獨針刺足三里穴時腦功能研究對比。本實驗?zāi)X功能激活區(qū)或負激活區(qū)中除了峰值體素腦區(qū)[16],還包含峰值體素腦區(qū)周圍的重要功能腦區(qū)。其中激活區(qū)集中在大腦邊緣葉,為左側(cè)尾狀核體部、尾狀核尾部、左側(cè)顳葉顳下回、(BA20)、右側(cè)葉顳葉角回(BA39)、左側(cè)邊緣葉后扣帶回(BA30)、右側(cè)邊緣葉海馬旁回、右側(cè)額葉中央前回(BA6)及其周圍區(qū)域,與大多數(shù)單腧穴針刺研究,特別是針對足三里穴的研究腦激活區(qū)報道相同。腦功能負激活區(qū)部分為邊緣葉的左側(cè)顳葉顳上回(BA22)、左丘腦、右側(cè)顳葉顳下回(BA37)及其周圍區(qū)域,亦與大多數(shù)單腧穴針刺研究,特別是足三里穴針刺研究[8]相同。梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時活動腦區(qū)大部分與單腧穴針刺時活動區(qū)相同,一定程度上證實了經(jīng)絡(luò)是功能相似腧穴在體表連線理論的正確性。
與大多數(shù)單獨足三里穴針刺實驗不同的是,本實驗兩側(cè)大腦島葉、左側(cè)屏狀核呈負激活(圖6)。島葉是一個重要的感覺運動區(qū),是內(nèi)穩(wěn)態(tài)傳入網(wǎng)絡(luò)的重要腦區(qū),在內(nèi)臟感覺的意識感知中起重要作用,是“胃腸感覺矩陣”[16]的重要組成部分,島葉的負激活與下丘腦的負激活同步,下丘腦的負激活可能是島葉負激活的結(jié)果。同時與單獨針刺足三里穴時杏仁核為負激活[8]不同的是,本實驗中杏仁核為激活態(tài)(圖7)。這種大多數(shù)活動腦區(qū)與單獨針刺足三里穴相同、但個別活動腦區(qū)不同的腦活動狀態(tài)可能是梁丘穴聯(lián)合足三里穴針刺時的特異腦活動,也可能是由針刺時針刺模式(長時間、規(guī)律的刺激-靜息)引起的,是雙向調(diào)節(jié)的一部分[15,17-18]。
圖4,5 分別為梁丘穴聯(lián)合足三里穴電針刺激時激活、負激活的腦功能區(qū)軸位圖。圖中Z是簇中最大T值的Tailairach坐標Z值
圖6 負激活腦區(qū) 圖6a 負激活的左側(cè)下丘腦 圖6b 負激活的左側(cè)屏狀核 圖6c 負激活的雙側(cè)島葉 圖7 激活的右側(cè)杏仁核
由上我們推測,同一經(jīng)絡(luò)上的腧穴聯(lián)合針刺有協(xié)同作用,不同方案的聯(lián)合針刺有特異性。而證實該推測,還需在相同的和不同的經(jīng)絡(luò)上,以不同的腧穴聯(lián)合用相同的針刺方案進行實驗。