基于fMRI的五输穴针刺机制研究进展

王镜宇，张学成，郭依廷，刘子亮，张永臣，4，贾红玲

1.山东中医药大学针灸推拿学院，山东 济南 250014；2.北京中医药大学东直门医院中医内科学教育部重点实验室，北京 100700；3.山东中医药大学第二附属医院放射科，山东 济南 250001；4.山东中医药大学附属医院针灸科，山东 济南 250014；5.山东中医药大学第二附属医院针灸科，山东 济南250001

针刺疗法是中医科学的重要组成部分，逐渐得到国内外学者和广大患者的认可。探索针刺疗法的科学内涵，揭示内在效应机制具有重要意义。五输穴属特定穴，具有独特的治疗作用，受到历代医家的重视，其主治病症范围广泛，单独应用或配伍应用均有良好的临床效果［1］。探索和揭示人类脑功能一直是科学界的研究主题，美国把20 世纪90 年代命名为“脑的十年”［2］。在多学科交叉与渗透的背景下，脑功能研究的新理念、新技术和新成果不断涌现，其中以针刺的脑效应研究最突显［3］。fMRI 是通过观测氧血红蛋白与脱氧血红蛋白比例变化，分析脑功能区活动状态的影像学方法［4］。随着技术的不断进步，fMRI可在活体上无创观察研究针刺效应的中枢机制，为针刺脑效应机制提供简便、安全的研究手段［5］。fMRI能直接呈现针刺效应在中枢的定位，故能帮助临床探索五输穴针刺过程中的脑功能变化，对明确五输穴针刺中枢效应机制及推广应用具有重要意义。本研究分析近年来fMRI 的相关文献，简单总结其在五输穴针刺效应机制方面的研究，为临床应用五输穴提供依据。

1 五输穴单穴fMRI研究

五输穴首见于《灵枢·九针十二原》，即“所出为井，所溜为荥，所注为俞，所行为经，所入为合”，以水之源流比喻脉气所行。五输穴是五脏在经络的全息点，取穴方便安全，具有少针而治多病的特点。目前，运用fMRI 技术研究五输穴的针刺效应机制主要分为静息态及任务态2种。

1.1 五输穴静息态fMRI研究

静息态fMRI 能够探测静息状态下人脑的自发活动，具有符合生理状态、信息可靠稳定和适应于针刺效应等特点［6］。其在研究效应连接、多个脑区协调作用和脑功能连接等方面优势突出，实现了脑功能的可视化研究，对分析临床疾病也具有重要的研究价值。

1.1.1 荥穴 李春林等［7］观察针刺劳宫穴对烦躁焦虑状态患者脑功能的调节，发现针刺劳宫穴后可激活左侧海马旁回和右侧颞上回区域，抑制右侧额中回、右侧楔前叶、楔叶区域，可使与烦躁焦虑等情感变化关系密切的多个脑区功能发生改变，从而调节烦躁焦虑状态患者的脑功能。

1.1.2 输穴 Zheng 等［8］研究发现，针刺太冲穴能特异性激活参与情绪认知、联想和视觉功能的脑功能网络，这些脑区构成了具有特定功能的神经网络结构，与太冲穴主治特点相吻合，对阐释太冲穴穴位特异性具有重要作用。李保朋等［9］使用静息态fMRI 观察太冲穴对烦躁焦虑患者脑功能的影响，发现针刺太冲穴后双侧梭状回低频振幅（amplitude of low frequency fluctuation，ALFF）信号增强，左侧额上回、左侧额中回、右侧额中回ALFF 信号减弱，对负责情绪的脑区产生调节效应。易洋等［10］发现，针刺太冲穴可作用于抑郁症情感调节的相关脑区，起到调节情绪的作用。曹丹娜等［11］研究老年抑郁症患者针刺太冲穴前后静息态fMRI变化，相较于针刺前，针刺后左侧颞下回、左侧岛叶、双侧海马及海马旁回等脑区局部一致性（regional homogeneity，ReHo）值明显升高，可影响情绪、认知和视觉相关脑区，从而调节患者异常皮质的功能活动。

张继苹［12］研究认为，针刺太溪穴治疗原发性高血压的中枢效应可能是建立在针刺可增强额上回、脑岛、豆状核、后扣带回、丘脑与其他脑区功能连接的基础上的。He 等［13］研究发现，针刺太溪穴后青年组在感觉、躯体运动和背侧注意力之间，以及小脑之间的网络功能连接明显升高，而在老年组中涉及感觉、运动和背部注意力网络功能区在针刺后均下降，年龄不同，针刺太溪穴的针刺效应不同。Liu 等［14］研究发现，针刺轻度认知障碍患者太溪穴后顶上小叶和额中回的ReHo 值增加，而健康对照组针刺太溪穴后内侧额回、前扣带皮质ReHo 值增加，其中的差异可能为太溪穴治疗轻度认知障碍的机制之一。Zhu等［15］研究认为，针刺太溪穴对与感知、身体运动、精神和联想相关的某些大脑区域有特定的影响，这与针刺太溪穴在听觉和认知障碍、记忆力减退、注意力丧失方面的临床应用相关。宁艳哲［16］针刺无先兆偏头痛患者足临泣穴后，3个疼痛相关脑网络间因果关系发生异常变化且具有调整作用。Wang 等［17］针刺健康人右侧太白穴后发现，对大脑影响最大的区域为双侧视觉相关皮质（舌回、楔部和跟骨）及单侧中央后回和顶上小叶，与视觉运动整合、躯体感觉系统和认知功能的改善有关。

1.1.3 合穴 Liu 等［18］针刺健康人阳陵泉穴后，包括认知、运动、默认网络、边缘系统和大脑区域其他部分在内的不同脑区的信号发生同步变化，认为阳陵泉穴的针刺中枢机制是脑网络各层次综合作用的结果。陈琛［19］针刺阳陵泉穴与假穴均使功能连接增加，但阳陵泉穴相比假穴对功能连接增强的效应更显著，在运动功能、空间注意方面起到更佳的调节作用。付彩红等［20］观察针刺阳陵泉穴对中风偏瘫患者大脑皮质ReHo 的影响，发现针刺后左侧额中回、中央前回、中央后回、顶下小叶及双侧尾状核的ReHo增强，可促进脑功能重塑与代偿。徐海燕［21］发现针刺功能性消化不良患者足三里穴后与治疗前相比，比率低频振幅（fractional amplitude of low frequency fluctuation，fALFF）在右侧旁海马、左侧小脑、左侧旁海马脑区显著增高，其临床疗效可能与降低疼痛的敏感性、调节情绪及内脏感觉的脑区有关。陈俊等［22］研究针刺健康人足三里穴后不同时间点的脑功能网络变化，发现针刺足三里穴后健康受试者的脑功能网络属性存在动态变化，其中针刺后45 min 的脑网络变化最显著。

1.2 五输穴任务态fMRI研究

任务态fMRI 可实时采集影像数据，常用于观察针刺的即刻效应［23］。其不仅能采集针刺激活或抑制脑区的实时成像数据，还能获得信噪较强的BOLD［24］。

1.2.1 荥穴 王吉龙等［25］研究针刺内庭穴时BOLD信号的变化，发现可激活岛叶、额叶、扣带回等多个脑区，这些区域是调节内脏活动的主要脑区，为内庭穴治疗胃肠疾病提供了科学依据。

1.2.2 输穴 曹丹娜等［26］基于任务态fMRI，发现针刺太溪穴后轻度认知障碍患者的左侧眶部额下回、左侧岛盖部额下回、右侧三角部额下回和右侧岛叶等区域被激活，可影响认知活动相关脑区的神经元活动，从而缓解认知障碍。李晓陵等［27］研究针刺正常人太白穴、太冲穴单穴脑激活效应的差异，发现针刺太冲穴与针刺太白穴相比，正激活脑区为左侧颞下回、左侧楔叶、双侧额中回和双侧背外侧额上回，负激活脑区为左侧岛叶，两者脑激活区存在明显差异。孙曌等［28］研究发现，针刺太冲穴后原发性高血压患者的左侧顶下小叶、左侧前扣带回、左侧颞中回、左侧颞下回、右侧额叶中央前回区域被激活，假针刺太冲穴后激活的脑区是左侧顶下小叶、左侧额下回、右侧前扣带回，太冲穴能激活前扣带回、调节副交感神经、降低血压，激活区域与运动、视觉、情感认知有关。

1.2.3 经穴 曹丹娜等［29］研究针刺复溜穴对脑区的激活效应，正激活脑区包括对侧顶叶、顶下小叶、双侧缘上回，同侧颞叶、颞上回，对侧扣带回、脑干、中脑，同侧小脑前叶；负激活脑区包括双侧额叶、同侧小脑和对侧边缘叶。复溜穴的脑激活区与肾经循行相关，与其临床功效相符合。徐莉娜等［30］研究针刺老年人支沟穴的中枢效应特征，发现针刺左侧支沟穴后左侧额上回、左侧前扣带回及左侧颞叶被特异性激活，与已知胃肠病的大脑响应区域具有一致性，认为支沟穴治疗便秘的主治功能与脑功能区的综合调控有关。

1.2.4 合穴 杜钟名等［31］借助针刺态、静息态fMRI探讨中风偏瘫患者度中心性及动态度中心性变异系数针刺阳陵泉穴前后的差异，发现针刺态与静息态的度中心性在左侧顶下小叶差异有统计学意义，针刺态与静息态的动态度中心性变异系数在右侧额上回、右侧额中回差异有统计学意义，表明针刺阳陵泉穴对中风患者运动相关脑功能具有调整作用。韩笑等［32］针刺脑卒中患者阳陵泉穴后发现，在执行控制网络表现为右侧额上回及额中回功能连接度降低，针刺可通过减弱执行控制网络对运动相关脑区的抑制作用，帮助运动功能康复。

2 五输穴配伍fMRI研究

五输穴之间相互配伍，形式多样，诸多古籍均有记载，《灵枢·邪气藏府病形》云：“荥输治外经”，荥穴输穴配伍可用于治疗经脉病症。《脉经·肾足少阴经病证》云：“阴痹者……取之涌泉、昆仑”［33］，为井穴经穴配伍。五输穴间相配不是针刺几个单穴脑激活区的简单叠加，而是多个脑区形成复杂协调的功能网络以达到治疗效果。

2.1 输穴之间配伍

刘阳［34］针刺健康人太冲穴配伍太溪穴与太冲穴单穴对比，配伍组脑激活区更广泛，太冲穴配伍太溪穴能激活右侧额叶、右侧颞叶、左侧海马和右侧小脑等多个脑功能区，证明其效应机制是通过多个脑功能区的协同作用治疗疼痛与认知的相关疾病。王艳杰［35］研究发现，针刺太冲穴配伍太溪穴治疗高血压患者出现变化脑区的数量明显多于太冲穴单穴，两穴配伍具有协同增效作用，针刺太冲穴配伍太溪穴靶向性作用于前额叶皮质和岛叶等边缘系统的脑区，可能是其辅助降压的中枢作用机制。Zhang 等［36］研究发现，相较于针刺太冲穴，针刺太冲穴配伍太溪穴能激活与血压调节相关的大脑区域，在与血压相关的脑区观察到高度靶向作用，同时涉及视觉、运动控制、认知和听力的脑外区域被激活，这可能有助于缓解晚期高血压患者的并发症。

2.2 经穴合穴配伍

刘力等［37］针刺健康人阳辅穴、阳陵泉穴后发现，针刺后双侧颞上回、双侧中央前回、双侧扣带回、双侧缘上回和双侧顶上小叶等脑功能区被激活，功能减低脑区有双侧颞极、双侧眶回和右侧颞下回等。针刺后可激活、抑制不同脑区及躯体感觉区，说明穴位配伍的作用机制与脑功能区活动具有相关性。

2.3 合穴之间配伍

Chen等［38］研究针刺右侧曲池穴与足三里穴对缺血性脑卒中左侧偏瘫患者的影响，发现针刺后可刺激双侧脑区，右侧中央前回和额上回ReHo 值升高，右侧顶上小叶、左侧梭状回和左侧辅助运动区ReHo值降低，可能与中风后运动功能恢复的机制有关。Liu 等［39］针刺健康人足三里穴、阳陵泉穴配伍组后发现，相较于单独针刺足三里穴，同时针刺两穴时ReHo 值在左顶叶下小叶、背前扣带回升高；相较于单独针刺阳陵泉穴，同时针刺两穴时ReHo 值在右侧小脑后叶、背侧前扣带回、左侧和右侧额叶中回、左侧楔前叶和右侧顶叶下叶升高。与单个穴位相比，穴位组合可更广泛地激活大脑区域。

2.4 多穴配伍

曹丹娜等［40］研究针刺足阳明胃经五输穴组穴的脑激活区分布情况，针刺后正激活脑区为中脑、脑干、对侧丘脑、同侧颞顶叶、颞叶等；负激活脑区为双侧前扣带回、对侧额叶及对侧中央前回。针刺足阳明胃经五输穴组穴可影响语言、嗅觉和认知记忆等区域，引起的脑功能区变化与经络循行、临床功效间存在一定关联性。

3 问题与展望

近年来，国内外学者凭借fMRI 开展了大量有关五输穴针刺脑效应机制的研究工作，从五输穴的单穴、配伍2 个角度展开分析，发现了针刺五输穴相应的脑功能变化，这对指导临床用穴、推广五输穴应用具有重要作用。针刺五输穴fMRI相关研究存在的不足：①荥穴、输穴、经穴、合穴均已涉及，缺少井穴的相关研究，今后可分析井穴针刺的脑效应机制；②有关静息态fMRI 的研究数量明显多于任务态fMRI 研究，这可能与静息态fMRI 的试验设计简单、操作方便、受外界干扰的误差较小等因素相关；③关于针刺五输穴脑效应机制的研究大多集中在输穴、合穴上，对井穴、荥穴、经穴的研究较少，且研究的腧穴较集中，大多为太冲、太溪、足三里等重点腧穴，具有一定的局限性；④五输穴配伍不是针刺几个单穴脑激活区的简单叠加，而是多个脑区形成复杂协调的功能网络达到治疗效果，合适的腧穴配伍的临床疗效常优于单穴，但相关研究较少。由此可见，五输穴针刺脑效应机制研究仍有很大的发展空间。

运用影像学的手段探究针刺腧穴的作用机制是目前研究的热点，五输穴作为临床常用、疗效突出的腧穴，研究其脑效应机制更具有临床价值。在今后研究中，应扩大针刺五输穴脑效应机制的研究范围，加强对井穴、荥穴、输穴的研究；在完善静息态fMRI研究的基础上，继续加强关于针刺五输穴任务态fMRI 研究，完善试验设计的可行性与针刺操作的规范性，更好地为五输穴的针刺效应提供科学依据；扩展对五输穴间配伍的脑效应研究，可借鉴古代文献增强理论与实践应用相结合，扩展五输穴的应用范围，为临床提供参考。