基于fMRI技术针刺脑效应研究进展

李晓陵 李冰昕 王丰 曹丹娜 刘晓慧 蔡丽娜 张坤宇 姜晓旭 聂守萍

[摘要] 针刺穴位会激活特定脑功能区，但作用机制尚不完全明确。利用功能磁共振成像（fMRI）技术客观化、微观化等优势，可以了解针刺引起中枢神经系统的改变情况，同时为针刺如何在大脑中相互作用提供了神经影像学依据。回顾近年来国内外基于fMRI技术针刺脑效应的研究，发现目前的研究方向主要集中于针刺特异性、效应机制，镇痛以及得气等方面。本文综述了时下针刺与fMRI结合研究的部分热点方向，发现在脑功能试验中，干扰因素较多，无法标准化，仍是今后需要致力于研究的主要问题。于此同时，是否可以借助现代科技更微观，更具体的角度检测激活效应，可以成为今后我们共同努力的一个方向。

[关键词] 针刺;功能磁共振成像;脑效应;穴位

[中图分类号] R245          [文献标识码] A          [文章编号] 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

針灸是中医的一种外部体感刺激，是东方医学的重要组成部分，研究经络循行、输穴作用和刺灸方法，治疗和预防疾病的一门医学学科，疗效显著[1-2]。历代相关文献表明针刺疗法有针刺镇痛、调节免疫系统和调节脏腑的作用[3-5]。与此同时，随着现代医学的不断飞速发展，将中医与西医疗法结合起来[6-7]，能够更好地反应疾病的发生发展过程，有效地提高治愈率，为人类造福。

影像学技术是一种被广泛应用于针灸学研究领域中的现代医疗手段，正电子发射断层成像（PET）、功能磁共振成像（fMRI）、单一光子发射电脑断层成像（SPECT）、脑磁图（MEG）等影像学技术均与针刺医疗紧密结合，其中fMRI是根据脑内各个区域不同的血液氧合状态引起T1、T2加权信号差异成像的动态可视化技术，并已日益成为观察大脑活动，进而揭示脑和思维关系的一种重要方法，为人类大脑功能的亚毫米级研究提供了机会[8-9]。

1 穴位特异性相关研究

祖国传统医学认为针刺穴位具有特异性。自从Cho等[10]在1998年发表了一篇关于针刺能引起中枢神经调节机制改变从而治疗眼部疾病的研究后，国内外学者即认同了穴位具有特异性这一主张。但8年后，他又撤回了这篇文章[11]，直到有新的学者重新证明了该观点[12]。在这之中，科学界质疑过针刺是否具有特异性，质疑过是否可以用fMRI来验证穴位的特异性，随着研究的深入化[13]，祖国传统医学的穴位具有特异观点已被证实。

目前，就针刺具有特异性来说，临床主要在不同经络、不同经穴、经穴与非经穴，穴位点与非穴位点作为对照。通过比较二者的异同，围绕穴位特异性开展相关研究。李晓陵等[14]通过总结近年来发表的相关文献，对针刺合谷穴中枢作用机制的内容进行分类，发现通过对针刺合谷、其他穴位比较，合谷在脑功能激活方面具有相对特异性。从针刺治疗的角度来说，针刺可靶向激活控制疾病的相关脑区，即证明穴位具有相对特异性的同时，否定某些认为针刺只具有安慰效应，而没有生物疗效的说法[15]。

2 针刺效应机制相关研究

运用fMRI技术可以反映出针刺穴位对脑效应机制产生的影响，但角度不同，所得出的结论会有差别。有研究[16]通过针刺膀胱经原络穴（京骨、飞扬）从而改变脑区血液循环，推测针刺两个穴脑效应机制为引起特异性激活的脑区神经元组织相互联系，包括区域间信息流的方向性，从而达到治疗的目的[17]。赵映等[18]在探讨功能性消化不良患者与脑成像研究时发现，针刺激活某些与疾病相关密切的脑皮质区（脑岛、丘脑等），多数能达到临床治疗的针刺也大部分是由中枢神经系统介导，特别是中脑导水管周围灰质。而You等[19]认为针刺可对大脑默认模式网络（DMN）进行调节，结合高空间分辨率的fMRI与高时间分辨率的MEG，探索针刺是否会诱导特定波段的DMN中枢结构。所激活的后扣带回皮层不仅被证实是一个强健的DMN中枢，而且仅在针刺后的δ和γ波段内起中枢作用，这可能为支持针灸神经机制的特异性提供一个新的视角。

不同的研究成果，从不同的切入点着手，针刺介导神经元作用、特定脑区激活以及脑区不同波段，是否有某些内在关联。同以往的医学研究一样，健康人与患者之间的生理病理基础不同，而在健康人群体中也有学者提出性别同样对针刺效应产生影响[20]。在此基础上研究针刺疗效机制，可为临床疾病的治疗提供新的思路与方法。

3 针刺镇痛相关研究

针刺镇痛具有高效、简洁、易操作的特点，越来越多的研究者放眼于此。由于磁共振成像敏感性高，以此作为手段研究镇痛机制已成为大热的方向。目前针刺镇痛的fMRI相关研究主要归类于以下几点：①大脑中的外侧网络与疼痛感知联系密切，内侧网络与情感方面联系密切[21-22]，阿片受体的最高浓度在中间网络[23]，有大量证据表明内源性阿片类物质是疼痛和镇痛的核心[24-25]——右眶额皮质内侧[26]被激活。②针刺应答具有明显的时间依赖特点，间断激活中脑导水管周围灰质与下丘脑的抗伤害性感受系统;持续激活前岛叶，前额叶皮层可持续控制与调节疼痛。杏仁体的激活始于针刺之前，在痛觉的情感与认知方面发挥作用，而进针之后出现一方面对疼痛产生应答，一方面下行通路抑制神经系统调节疼痛的双向应答[27-28]。③脑网络连接是否共同参与镇痛机制。覃小兰等[29]采用静息态fMRI局部一致性分析针刺（临床常用组穴）对无先兆偏头痛患者时发现镇痛效应机制是以激活边缘系统为主导的脑网络协同发挥作用。被激活的边缘系统脑功能区，以海马为例，可参与控制痛感觉认知[30-31]，同时也是边缘系统与脑默认网络共享的成分之一。欧阳涛等[32]在研究三叉神经痛患者海马区的变化时同样发现海马区会与疼痛矩阵发生信息的流动和整合。由此可以推测，镇痛机制可能由多个脑网络连接共同参与后再进行中枢整合，镇痛与脑网络之间存在复杂的关联性。

临床应用上，有学者[33]在治疗腰间盘突出引起的疼痛时发现，海马回、杏仁核等呈现负激活，证明镇痛中枢可有效进行镇痛治疗。但疼痛感属人体主观感受，无法具体，不同敏感度体质的人群镇痛机制有所差异。实验结果均存在一定误差。另针刺镇痛机制是否与针刺方法、针刺器具、针刺深度有关，仍需大量實验加以佐证。

4 针刺得气相关研究

得气反应是一种以多种针刺感觉为特征的心理生理反应，对于中国针灸临床疗效至关重要。以前的神经影像学研究工作通过对不同针刺感觉进行总结，研究了整体得气反应的神经相关性。但是，个人感觉在大脑活动中的作用以及它们如何相互影响仍有待阐明。中医认为气至方能生效，得气是针刺发挥疗效的前提。得气组会比假针组产生更广泛的激活效应，且针刺的强度越大，激活的脑区范围越广泛[34]。现有研究表明针刺得气的主要特征是DMN等功能网络的负激活，可参与针刺效应机制，但不同的生理状态，不同的经络或者穴位激活的脑区都会产生差异，且针刺得气影响中枢机制尚未完全明确。有学者[21]在做与得气相关研究时发现，得气后引起的脑区改变与疼痛引起的脑区改变结果高度契合，针刺得气与针刺疼痛是否高度相关还有待考究[35]。在今后的研究中，也要将机体的生理状态纳入到评估当中，将生理和疾病状态受试者进行比较，综合评价针刺得气对脑效应的影响，另外可对得气的相关研究建立一个标准，统一腧穴，设置得气基线，建立得气中枢机制研究评价基础，以便后续进行更深入的得气中枢研究。

5 小结与展望

综上所述，针刺会对脑区产生一定的影响，由于计算机硬件和处理算法进展迅速，提高了fMRI神经反馈的灵敏度和速度，借助fMRI技术研究脑功能激活变得更加精确[36]。针刺穴位具有特异性激活，临床上用于治疗疾病的疗效机制多依靠中枢神经介导，同时也有学者认为针刺调节大脑DMN，诱导特定波段的DMN中枢结构。在针刺镇痛方面，依靠神经递质、针刺应答的时间依赖性、痛觉脑功能网络连接几个方面作为切入点，结合临床相关疾病特点，近些年来已成为学界热议的话题。得气对实现临床疗效至关重要，可参与中枢效应机制，了解得气在中枢的效应机制有助于脑效应研究的发展。