生理及病理状态下针刺合谷穴的BOLD-fMRI 研究进展

李晓陵，孙旭晨，张秦宏，曹丹娜，赵 佩，黄晓靓，吴 越，娄睿智，苑 媛

1.黑龙江中医药大学附属第一医院CT 磁共振科，黑龙江 哈尔滨 150040；2.黑龙江中医药大学研究生院，黑龙江 哈尔滨 150040；3.广东省深圳九味中医门诊部针灸推拿科，广东 深圳518000

针灸是中医学特有的疾病治疗手段，具有适应性强、效果显著、操作简易、费用低廉、无药物不良反应等优势，应用遍布全球多个国家和地区［1-2］。合谷穴作为临床针刺常用穴位，分析其治疗机制具有重要的研究意义。合谷穴出于《灵枢·本输》，是手阳明大肠经之原穴，长于清泻阳明之郁热，疏解面齿之风邪，通调头面之经络，临床常用于治疗阿尔茨海默 病（Alzheimer’s disease，AD）、疼痛等疾病［3-6］。BOLD-fMRI 是利用氧合血红蛋白和脱氧血红蛋白的变化，反映局部脑组织神经元活动状态的技术［7-8］，分为静息态与任务态2 种。静息态是指受试者闭眼、静止不动、并避免任何思维活动的状态［9-10］；任务态是指大脑在进行记忆、运动及识别等具体任务时的状态［11］，而应用BOLD-fMRI 对针刺腧穴效应机制研究时，任务态表现为针刺态。现将生理和病理状态下针刺合谷穴的BOLD-fMRI 主要研究进展综述如下。

1 生理状态下针刺合谷单穴与组穴的BOLD-fMRI研究

1.1 针刺单穴

20 世纪90 年代末期，fMRI 开始用于针刺研究。研究发现针刺时大脑区域产生了更多积极和消极的血流动力学信号反应，说明针刺作用是由人类中枢神经系统介导的［12-14］。赵彦萍等［15］对静息状态下针刺前后合谷穴的观察发现，脑功能血氧水平信号与神经递质之间存在关联性，针刺合谷穴可使大脑皮质边缘系统出现广泛的激活，且集中在前额叶及扣带回，神经递质的浓度变化却不明显，与以往研究［16］略有差异。据此推测，针刺合谷穴引起功能脑区局部的血流及含氧量增加，血氧饱和度提高；同时刺激中枢代谢增加，神经递质的释放增加耗氧量，血氧饱和度降低；当含氧量大于耗氧量时，出现正激活，反之出现负激活。任务态研究中Si 等［17］针刺合谷穴发现，得气后双侧前额叶皮质和运动皮质受到显著抑制，可通过氧合血红蛋白浓度降低证明，双侧前额叶皮质血流动力学反应与针刺行为表现呈正相关；以双侧前额叶为节点的网络连接在针刺时出现显著增强，表明针刺合谷穴可协调前额叶运动功能网络，对皮质网络有神经调节作用。汪林英等［18］对80 例健康志愿者分别进行双侧合谷穴针刺激活脑效应的研究，结果发现被激活明显的主要脑区是右岛叶和扣带回；针刺左侧合谷穴结果显示，增强的信号在右侧大脑，针刺右侧合谷穴出现双侧大脑广泛的信号改变；可见，针刺合谷穴的中心效应不对称，大脑皮质激活区存在右半球偏侧性。这与徐春生［19］基于fMRI 对针刺合谷穴偏侧性探讨结果一致。陆欣玲等［20］研究合谷穴的特异性脑效应发现，针刺双侧合谷穴均可激活额、颞叶功能区，针刺左侧合谷穴时可特异激活岛叶及脑深部核团，针刺右侧时则出现运动区的广泛激活。李落意等［21］研究针刺健康人左侧合谷穴，分析发现右侧中央前回下部，即面口部和手部运动代表区激活增强，验证了“面口合谷收”这一经典理论。

1.2 针刺组穴

在中医理论中，合谷穴常与太冲穴配伍谓“四关穴”。李晓陵等［22］研究发现，针刺合谷穴配伍太冲穴与单独针刺合谷穴相比，可产生特异的激活脑区，且这种激活效应不是分别针刺两穴的简单叠加，而是脑部血流和葡萄糖代谢的再分布所致。单保慈［23］选择右侧合谷穴及太冲穴进行试验研究，结果显示针刺组穴与单独针刺两穴相比，激活区出现在中央旁小叶、中央后回、楔前叶、丘脑和小脑；而降低区为扣带回前部皮质和前额叶内侧回，但组穴的降低面积和强度在单独针刺合谷穴或太冲穴之间。由此得出，针刺组穴时，大脑某些特异性脑区发生响应，并与其功能密切相关，针刺组穴治疗疾病考虑是通过这些脑区起效的。说明针刺组穴的脑激活区是因为组合穴交互作用形成了更强的脑响应模式，产生了新的特异性脑功能区，这可能是组穴比单穴疗效更佳的神经机制。周海燕等［24］研究发现，针刺合谷穴时突出表现在视觉及听觉语言中枢区的脑响应，而合谷穴配太冲穴更突出表现在面口区、内脏功能、运动和情感中枢的脑功能响应；拔针后合谷穴的针刺后遗效应响应区主要表现在运动语言、内脏、思维、情感相关中枢，合谷穴配太冲穴则表现为视觉脑区出现响应。由此推测，如需达到对应的临床疗效，可选择合谷穴配太冲穴进行治疗。合谷穴配太冲穴针刺的后效应主要在于合谷穴，故治疗时根据需要对合谷穴加以相应的针刺手法，可能获得更好的针刺疗效及后效应。张岳等［25］研究发现，针刺单穴仅双侧颞内侧回局部一致性（regional homogeneity，ReHo）值升高；针刺组穴引起后扣带回与楔前叶ReHo 值降低，而左顶下小叶和海马旁回ReHo 值升高，颞内侧回ReHo 值未改变。说明针刺组穴脑区变化不是简单的累积效应，其大脑调节路径和机制与单穴完全不同。

2 病理状态下针刺合谷穴治疗AD 及疼痛的BOLDfMRI 研究

2.1 针刺合谷穴治疗AD

AD 是一种神经退行性疾病，其特征是渐进性认知能力下降，包括记忆力和推理能力等受损。流行病学显示，AD 的全球患病率呈指数式上升，是导致依赖、残疾和死亡的主要原因之一，被WHO 确认为是国际公共卫生紧急事件［26-27］。

Liang 等［28］基于静息态fMRI 对针刺合谷穴配伍太冲穴治疗AD 患者进行研究，发现针刺后AD 患者受损的脑默认网络（default mode network，DMN）情况明显好转，DMN 连通性增加，尤其是左侧扣带回和右侧顶下小叶。另一项针刺合谷穴配太冲穴对AD患者静息态脑网络的研究显示，患者右侧额叶中回的连通性显著降低，右侧小脑脚、左侧额下回和左侧角回的功能连接性降低；左侧额顶叶网络的额中回和右侧视觉网络舌回的功能连接性增加［29］。这些发现有助于加深对针刺治疗AD 潜在机制的理解。DMN 作为多个相互联系子系统的重要组成部分，可能在静息状态活动下发挥不同的重要作用，如提供信息的颞中回、负责空间注意的顶下小叶、负责信息整合的左侧扣带回，均与自我意识、记忆恢复和疼痛高度相关［30］。因此，目前的研究结果表明，针刺合谷穴可能通过调节DMN 与人脑内外部定向认知之间的平衡，最终达到改善AD 患者认知功能的目的。

2.2 针刺合谷穴治疗疼痛

疼痛可进入中枢神经系统沿着伤害性传入通路，传递到边缘系统和大脑皮质，通过脊髓、脑干和间脑传递，最终经过中枢整合形成神经冲动，产生疼痛和疼痛反应［31-32］。

针刺合谷穴的研究表明，边缘系统可能在针刺效应中发挥重要作用。针刺合谷穴通过边缘叶-旁边缘叶-新皮质网络回路介导镇痛和其他治疗效果，该神经回路在疼痛的情感和认知维度，以及情绪、自主神经、免疫、内分泌、记忆处理和感觉运动的调节整合中起着重要作用［33］。Wang 等［34］基 于BOLD-fMRI针刺右侧合谷穴研究发现，负激活脑区为杏仁核体部、扣带回、前额叶、枕叶、双侧海马、海马旁回及左侧颞下回，和边缘系统解剖相关，与已知疼痛的脑内定位相似，可能是针刺镇痛的调控区域。侯金文等［35］通过针刺右侧合谷穴发现，前扣带回和枕叶信号降低，豆状核及中脑导水管周围灰质信号增高，且视觉网络被激活，得出针刺合谷穴产生镇痛效应是多个脑区相互联系共同调节的结论。陈俊［36］的试验结果显示，颈痛患者针刺合谷穴脑局部活动未产生明显变化，但降低了多个高级认知和痛觉信息传导相关脑区与前扣带回的脑功能连接强度。大脑下行疼痛调节系统，包括前扣带回皮质、中脑导水管周围灰质和延髓前端腹内侧区。Chen 等［37］认为，此调节系统在电针镇痛中起到重要作用。针刺合谷穴能够调节皮质下神经，诱导大脑血液流动和增加血液供应，调节大脑结构和边缘系统氧合水平，减少疼痛相关区域内的功能连通性，达到治疗目的。

3 结论与展望

中医认为，针刺合谷穴可促进血液循环，提高大脑的营养和血液供应。DMN 是大脑神经系统的中枢，其效应机制可在DMN 区域检测到。生理状态下，针刺合谷穴可特异性激活相应脑区，与合谷穴主治疾病的脑功能区基本一致，可能是临床治疗的神经机制之一；针刺合谷穴时出现偏侧效应，对于临床针刺穴位侧别的选择具有重要指导意义；针刺合谷组穴研究发现，激活效应并不是针刺单穴的简单叠加，而是组合穴交互作用，形成更强的响应模式及新的特异脑区，应是组穴治疗疾病的机制所在。病理状态下，针刺合谷穴治疗AD 是通过调节DMN 与人脑内外部定向认知之间的平衡，起到治疗作用；针刺合谷穴产生镇痛效应是通过调控边缘叶-旁边缘叶-新皮质网络回路，减少疼痛相关脑区的功能连通性，达到止痛效果。

近几年，针刺合谷穴的机制研究取得较大进展，但其疗效的复杂性远未被诠释。目前，针刺合谷穴研究的不足：①现阶段的研究多集中在单、双穴，但多穴联合应用在临床治疗更具优势，今后可着重从多穴配伍针刺方面开展研究；②试验过程中噪声、受试者不自主活动、磁场不均等因素在一定程度上影响试验结果的准确性，因此规范、严谨试验程序非常重要；③任务态研究多局限于针刺即刻效应，对针刺后效应研究多数仅验证其存在，未来可深入研究针刺后效应的作用和规律［38-39］；④运 用BOLD-fMRI 技 术的研究仍局限于显示神经元活动，应用该技术判断人脑高级功能还需大量试验和理论的支持；⑤现有研究的样本量均较小，未来应扩大样本量，提高研究的可靠性，减少误差。