捻针刺激太溪穴对MCI功能性磁共振成像影响的研究

蒋垂刚，崔韶阳，聂彬彬，唐纯志，张家维

(1.广州中医药大学，广州 510405;2.中国科学院高能物理研究所中国科学院核分析技术重点实验室，北京 100049);3.广州中医药大学针灸推拿学院，广州 510405)

捻针刺激太溪穴对MCI功能性磁共振成像影响的研究

蒋垂刚1，崔韶阳1，聂彬彬2，唐纯志3△，张家维3

(1.广州中医药大学，广州 510405;2.中国科学院高能物理研究所中国科学院核分析技术重点实验室，北京 100049);3.广州中医药大学针灸推拿学院，广州 510405)

目的:探讨MCI病理状态下针刺太溪穴的脑功能效应中枢机制。方法:纳入MCI患者和健康老年人各12名，针刺右侧太溪穴，实验采用单组块设计，分为针刺前静息态、捻针状态2个模块。扫描后图像使用SPM2进行后处理。结果:针刺前，静息状态、MCI患者组与正常组比较，左侧额上回 BA6、左侧扣带回 BA24、右侧颞上回BA38血氧代谢降低;针刺太溪穴捻针状态，激活脑区集中于左侧额内侧回 BA6、左侧中央后回 BA40、左侧岛叶BA13、右侧额内侧回BA6、右侧颞上回BA22、左小脑前叶蚓部。结论:针刺太溪穴靶向性激活了 MCI患者病变脑区，且对于相关脑区具有整体性调节效应。

针刺;太溪穴;磁共振成像;轻度认知障碍

近年来，随着脑功能成像技术的发展，经穴特异性脑相关的研究越来越成为热点，大多数研究集中于健康人群的针刺经穴效应观察，鲜见病理状态下经穴脑功能效应的研究报道。无论是诊断效应还是治疗效应，经穴在病理状态下都较正常生理状态明显，经穴的病理状态下脑功能效应研究更加值得研究。轻度认知障碍(mild cognitive impairment，MCI)是介于健康和痴呆的过渡性病理状态，是早期干预的最佳时期，也是针刺经穴脑功能效应研究的最佳载体。为此，我们采用3.0T fMRI观察了针刺 MCI患者太溪穴捻针过程中脑功能磁共振的变化，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

选择MCI患者及正常人受试者各12名。MCI被试者男女各6例，年龄在56岁 ～72岁，平均年龄66.83岁 ±4.9岁，正常被试者男5例，女7例，年龄在55岁～76岁，平均年龄62岁 ±4.46岁，各组在年龄、性别、文化程度构成上均无显著差异(P＞0.05)。男性身高在165cm～175cm之间，女性身高在150cm～168cm之间;男性体重在54kg～73kg之间，女性体重在50kg～60kg之间;所有受试者体重指数均在正常范围之内，全部被试者均同意参加本试验并签署知情同意书。

1.2 诊断及纳入标准

MCI临床诊断标准参照 Petersen等［1］2008年提出的标准及中国防治认知功能障碍专家共识［2］:年龄55岁～75岁;中学文化以上学历;主诉记忆障碍，且有知情者证实;临床痴呆量表(CDR)评分为0.5，且简易精神状态检查表(MMSE)至少24分;一般认知功能正常;日常生活能力保持正常;达不到痴呆诊断标准并除外任何可以导致脑功能紊乱的躯体和精神疾病;近半年内在三甲以上医院体检证明身体健康者;均为右利手;签署知情同意书;但健康老年人认知评估正常。

1.3 排除标准

参照中国防治认知功能障碍专家共识［1］制订:确诊的痴呆兼有脑血管病史者;意识障碍，严重视力、听力、失语障碍及其他躯体疾病，严重影响神经心理学测试;有肝、肾、造血系统和内分泌系统严重原发性疾病、精神病、癫痫、糖尿病及大量饮酒、滥用药物及恶性肿瘤患者;近1个月内使用任何可能影响认知功能的药物史;体内有金属残留者;对磁共振(MRI)畏惧以及其他原因不能进行扫描者。

1.4 实验设计

为避免恐惧，所有受试者均于实验2周前参观针刺操作及fMRI扫描过程，向受试者详细介绍具体实验步骤。实验时嘱受试者放松、闭目、勿动，头部用自制的头套固定。视听屏蔽，专用耳塞堵塞双耳并佩戴耳机、眼罩，磁体室内仅保留微弱灯光。

为避免针刺后效应的影响，本次实验采用单组块设计(single block design)［3］(图 1)，即静息期 R(无任何刺激)、针刺期S(进行针刺并行针)以及针刺后效应期PE。

图1 实验刺激模式图

1.5 针刺方法

选取右侧太溪穴，取穴依据新世纪全国高等中医药院校规划教材《针灸学》，中国中医药出版社出版)。每次选取1穴常规消毒，选0.35×25mm银质针1根刺入所取穴位，垂直进针15mm，采用均匀提插捻转行针法，提插幅度在上下2mm～3mm。

1.6 磁共振成像

使用飞利浦Achieva 3.0T超导型磁共振扫描仪，标准头线圈，头部固定，分别进行解剖像和功能像扫描。图像采用回波平面(echo-planar imaging，EPI)序列和GRE序列。

结构象扫描参数:T1MPRAGE(NS-IR):Nr Of Slices:144，Slice Thickness:1 mm，FoV:230 mm ×230 mm，Matrix:256×256，TR:2100 ms，TE:4.6 ms，TI:1100 ms，Flip angle:8 degrees，1 NEX)功能象扫描参数:扫描时间为15min。采用EPI GRE序列，主要参数:TR=2000ms，TE=30ms，FOV=22 ×22cm，Flip-angle=77，Matrix=64 × 64，Slice Thin=4mm，Slice Space=1mm，30 Slice。

1.7 图像处理及数据分析

应用 Matlab(Math Works Inc．，Natick，MA)和统计参数图(SPM2)软件进行fMRI的数据处理。首先将功能图像序列进行空间配准，并标准化到Montreal Neurological Institute(MNI)标准模板，然后利用半高宽(FWHM)为8mm×8mm×8mm的三维高斯函数对标准化后的数据做空间平滑。根据血液动力学响应函数hrf进行固定效应分析，然后进行双样本t检验，检验被试者的针刺期与静息期的差异，以 P ＜0.001，uncorrected，K≥10voxels的像素标准构成统计参数图，该图即为实验任务激活的脑区，最后将激活区的坐标转换到Talairach空间。

2 结果

2.1 针刺前静息态和捻转状态激活大脑皮质功能区情况

经过SPM组分析，观察非校正象的激活情况(NONE，0.001，K≥10)。MCI患者针刺前较正常人被抑制的脑区为左侧额上回(BA 6区)、左侧边缘叶扣带回(BA 24)、右侧颞上回(BA 38);针刺太溪穴捻针状态激活左侧额内侧回 BA6、左侧中央后回BA40、左侧岛叶 BA13、右侧额内侧回 BA6、右侧颞上回BA22、左小脑前叶蚓部。

表1 MCI患者针刺前静息态较正常人代谢降低的脑区

表2 MCI太溪穴捻针状态激活的脑区

2.2 穴位激活图针刺前静息态、捻针状态经过组分析后激活图(见图2，3)

图2 MCI患者静息态负激活3D图

3讨论

目前，fMRI以其无创及高空间分辨率等特点在人脑功能研究领域占据重要地位，该技术已被国内外广泛应用于思维、情感等高级认知方面的研究。穴位与脑的相关性是近年来针灸研究的热点之一。有研究观察，针刺足厥阴肝经五腧穴的激活脑区，fMRI结果显示五穴在脑内各有其相对应的特异性激活区域，从而提示穴-脑之间可能存在特异性联系［4］。还有学者针刺健康青年的右侧太溪穴，采用组块刺激模式行捻转手法，激活了右侧颞上回BA22、左侧额中回 BA46、左右中央后回 BA2和BA3、左侧额下回BA45及左侧顶下小叶BA40，从而认为针刺激活是与肾经循行、肾经属络脏腑及相互联系密切相关［5］。而目前针刺的功能磁共振成像研究普遍关注正常人穴位的特异性，对于特定病理状态下脑区激活效应的研究少见。为此，本研究选取轻度认知障碍作为被试者，同时为观察针刺前和行针时激活脑功能区的差别，特设了针刺前(即静息态)和捻转状态。

MCI患者临床表现为与年龄、受教育程度无关的记忆力减退，工作能力和效率下降，注意力减退，学习新事物能力下降，但有相对正常的日常生活能力和认知能力，未达到临床诊断为痴呆的标准。作为AD的前期病变，研究表明在轻度认知障碍性疾病中，额叶、颞叶常有不同程度的病变。本研究结果显示，针刺前(静息态)MCI患者组与正常组比较，左侧额上回(BA6)、左侧边缘叶扣带回(BA24)和右侧颞上回(BA38)血氧代谢降低，处于负激活状态，即被抑制状态也说明了这一点。

针刺太溪穴捻针状态主要激活双侧额内侧回(BA6)，其次为左小脑前叶蚓部、左侧中央后回(BA40)、左侧岛叶(BA13)、右侧颞上回(BA22)。其中额上回(BA6)是椎体外系的皮质中枢，包括前运动皮层和辅助运动区，除与肢体运动相关外，同时此区还涉及记忆、注意力、语言、动作模仿、学习以及执行力等功能。这个激活可能与肾为“作强之官，伎巧出焉”相关。颞上回(BA22)为听觉语言中枢，这个激活可能与肾开窍于耳、肾经挟舌本相关。与语言功能有关的脑区，主要包括 BA22、BA40，其中位于颞上回的BA22为Wernicke's area的主要组成部分，与感觉性失语密切相关。位于顶下小叶的BA40是视觉、听觉、运动觉、触觉和前庭觉的高级整合中枢，与语意表达有关。岛叶属边缘系统，与人类情绪反应、睡眠觉醒、内脏调节与记忆有关。小脑参与非运动高级认知功能，尤其是在调节认知与情感过程中发挥作用［6］。

针刺太溪捻针状态下，其穴位效应的覆盖脑区主要涉及听觉、语言、精神、情志、躯体运动和感觉，与轻度认知障碍的记忆力减退、工作能力和效率下降、注意力减退、学习新事物能力下降有关。

足少阴肾经经循喉咙，挟舌本，络心。这些激活脑区的功能表明，太溪穴能够治疗足少阴肾经经循行所过的喉咙、舌本及精神神志疾患。肾的主要生理功能是藏精、主骨生髓、开窍于耳，而太溪为肾经的原穴、输穴，脑为“髓海”，因此能够治疗听觉、认知障碍相关疾患。

由于针刺存在持续性效应，针刺神经响应模式不符合多组块实验设计，即针刺神经动力学函数不符合“静息-刺激-静息-刺激”状态的交替变化模式［7］，故为避免针刺持续性效应的影响。本文采用单组块设计模式，即静息期(无任何刺激)和针刺期(进行针刺并捻针)。我们发现，MCI患者静息态脑抑制区与针刺捻针状态下激活的脑区之间缺乏单纯的解剖对应关系。故笔者认为，针刺太溪穴靶向性激活了MCI患者病变脑区，且对于相关脑区具有整体性调节效应。针刺太溪穴的经穴脑功能效应可能存在病理反应的特异性脑区，并且再此基础上广泛激活了相关脑区的神经元活动，具体机制有待进一步结合生化指标进行阐明。

［1］Petersen RC，Negash S．Mild cognitive impairment:an overview［J］．CNS Spectrums，2008，13(1):45-53．

［2］中国防治认知功能障碍专家共识专家组．中国防治认知功能障碍专家共识［J］．中华内科杂志，2006，45(2):171-173．

［3］Yan B，Li K，Xu JY，et al．Acupoint-specific fMRI patterns in human brain［J］．Neuroscience Letters，2005，383(3):236-240．

［4］徐放明，谢 鹏，吕发金，等．针刺肝经五腧穴激活脑区的功能磁共振成像研究［J］．南京中医药大学学报，2007，23(4):224-227．

［5］程华军，陈尚杰，朱 芬．捻转和非捻转刺激太溪穴后脑激活状态的功能磁共振成像研究［J］．中国组织工程研究与临床康复，2009，26(13):5020-5022．

［6］Lijun Bai，Wei Qin，Jie Tian，et al．Time-varied characteristics of acupuncture effectsin fMRIstudies［J］．Human Brain Mapping，2009，30(11):3445-3460．

［7］方环海，张东平．《小脑与认知》述评［J］．当代语言学，2005，7(4):372-377．

Effect of Needle Rotation in Taixi(KI3)Acupoint on Functional MRI in MCI Patients

JIANG Chui-gang1，CUI Shao-yang1，NIE Bin-bin2，TANG Chun-zhi3△，ZHANG Jia-wei3
(1.Guangzhou University of TCM，Guangzhou510405，China;2.Key Laboratory of Nuclear Analytical Techniques，Institute of High Energy Physics，Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China)

Objective:To study the central mechanism of brain function effect with acupuncturing Taixi(KI3)point in MCI pathologic state．Methods:Twelve patients with MCI and twelve normal aging people were enrolled in this research and acupunctured at Taixi points．A block design including two blocks，resting state and rotating state．Scanned images were analyzed by using SPM2.Results:The resting state，group of patients with MCI compared with normal blood oxygen metabolism decreased in left superior frontal gyrus(BA6)，left cingulate gyrus(BA24)and right superior temporal gyrus(BA38);The medial frontal gyrus(BA6)，left postcentral gyrusBA40，left insula(BA13)，right medial frontal gyrus(BA6)，right superior temporal gyrus(BA22)and left cerebellar culmen were evoked by acupuncture inTaixi．Conclusion:Acupuncture in Taixi(KI3)could activate the target-based brain areas in MCI patients，and had integrity adjustment effect in related brain areas．

Acupuncture;Taixi(KI3);Magnetic resonance imaging;MCI

R245．9

B

1006-3250(2011)12-1365-03

2011-03-27

蒋垂刚(1979-)，男，主治医师，医学博士，从事针灸治疗脑病研究，Tel:13977154743，E-mail:jiangchuigang@126.com。

△通讯作者:唐纯志(1966-)，男，教授，医学博士，博士研究生导师，从事针灸疗效的机制研究，Tel:020-36585578，E-mail:jordan664@163.com。