针刺不同穴位的磁共振成像研究

针刺不同穴位的磁共振成像研究

针刺网络注射的特异性研究针灸和艾灸是中国传统医学的重要组成部分。在西方,针灸已经被公认为一种有用的辅助医学。美国国立卫生研究院(NationalInstitutionofHealth,NIH)公布了一个疾病列表,这张表里的所有疾病都能被针灸所治疗,例如,上瘾、中风、头痛、止痛等。然而,针灸的治疗机理到目前为止还没有搞清楚。过去的十年里,无创伤的大脑成像技术-正电子断层成像(positronemissiontomography,PET)和功能磁共振成像(functionalmagneticresonanceimaging,fMRI),在获得大脑功能信息上,已经被接受为一种有效的工具。以前的许多研究都对神经和针灸之间的关系进行了探讨。另外,针灸的特异性也被其他的一些研究进行了全面的探讨。Yan等人发现手针针刺太冲和合谷穴能激活不同的脑区。在动物实验中,针刺不同经络上的不同穴位,大脑的激活模式和相应激活脑区的时间变化曲线是不一样的。Zhang等人证明电针针刺位于不同经络上但被同一神经阶段所支配的两对穴位,大脑产生了不同的反应。这些结果都证明了穴位特异性的存在。然而,这些研究所取穴位都位于不同经络上。同一经络上的不同穴位的特异性还没有被研究过。根据中国传统医学理论,所有的穴位都位于相应的14条经络上,并且位于同一条经络上的穴位有相似的功能。与之相对应的,根据现代医学理论,人身体的每一个部位在大脑都有相应的投射脑区,并被相应的神经脑区所支配。在这个研究中,我们尝试研究手针针刺同一经络上但被同一神经阶段支配的不同穴位是否会产生相似的大脑反应。为了减少针灸过程中疼痛或情绪等对结果的影响,在太冲和合谷附近再分别取一个非穴位,我们研究的结果是太冲和合谷穴相对应于他们的非穴位的大脑激活图像。1针刺的mri表现本研究有33名健康的右利手志愿者(男16例,女17例),年龄25.5±3.5(mean±SD)岁,参加这个实验。研究协议通过了当地的道德委员会的同意并且所有参加的志愿者都签署了知情书。志愿者都没有神经和精神病史。在整个实验过程中,没有一个志愿者有疼痛或悲伤感。在实验过程中,被试平躺在扫描床上,他们的眼睛用眼罩(AearoCo.,USA)盖住,耳朵用耳塞塞住(AearoCo.,USA)。志愿者被告知他们将接受一次针灸刺激,但他们不知道实验设计方案。实验房间的灯光被调暗,在实验中,除了核磁机的噪声外没有别的声音。实验在西门子1.5特斯拉全身核磁扫描仪上进行(Sonata,西门子,德国),使用标准的头部线圈。覆盖全脑的T1加权的结构定位像由SE时间序列采集获得,参数如下:TR/TE:500/14ms,FOV:220mm×220mm,矩阵:128×128,层厚:6mm,层间距1.2mm,一共扫描了20层。功能图像使用T2*加权梯度回波EPI序列采集,TR3000ms,TE50ms,翻转角90度,矩阵大小64×64,其他参数和T1像的参数一样。每一位志愿者随机地接受以下四个点之一的针刺:(1)太冲穴,(2)中都穴,(3)太冲穴前约10mm的非穴位点,(4)中都穴前约10mm的非穴位点。其中太冲和中都穴都位于足厥阴肝经上,太冲位于足背第一、二趾缝上2寸凹陷中,中都在内踝上七寸胫中与少阴相直。两个对应于太冲和中都的假穴位都不在经络上。从结构上来讲,太冲穴和太冲穴旁的假穴由L5脊神经阶段支配;中都穴和中都穴旁的假穴位由L4脊神经阶段支配。根据中国传统医学理论,针灸的治疗效果可以持续几分钟至几个小时,这被称为后效应。由于后效应的存在,前边的刺激可能对后边的刺激效果产生影响,因此,针灸的实验设计不同于视觉和听觉等研究的实验设计。Siedentopf等人为了排除针灸后效应的影响,在实验设计上把假针刺激放在了激光刺激之前。由于后效应的精确时间还不知道,为了避免它的影响,我们在研究中使用了Yan等人所采用的单Block的实验设计。62次静息状态的扫描后,一根直径0.30mm长25mm的银针被插入并旋转60个扫描点,然后出针并且继续扫描直到全部402个扫描点完成。所有的针灸操作由同一位针灸专家实施。针灸过程中,采用“平补平泻”手法以1Hz的频率顺时针和逆时针捻转。在非穴位点的进针深度与在穴位点的进针深度一致,都约15mm。本研究针刺点都位于右脚或右腿(图1)。一个被试的数据因为较严重的头部移动而被舍弃。剩下32个被试的fMRI数据使用统计参数图进行处理(statisticalparametricmapping,SPM99)。为了消除刚开始时磁场非均匀的影响,前两幅图像被去掉,这样每个被试有400幅图像。为了校正在扫描期间图像与图像之间的头部移动,用最小二乘法把每个被试所得的功能图像都配准到第一幅图像,然后对对齐后的图像标准化到MNI空间并且用9×9×16mm3的高斯核平滑。使用和血液动力学函数(HRF)卷积的函数(box-car)作为参考波形。基于一般线性模型对数据进行逐像素的统计分析,用t检验进行统计推断,得到一个t值的统计参数图(SPM{T}),然后t统计参数图被转化为Z值图(SPM{Z})。然后在不进行校正的统计置信水平P<0.001下,连续30个像素被激活的就认为脑区有激活,这样得到激活的脑区。其中MNI坐标都被转化为Talairach坐标。2针刺太冲穴激活回多被试统计分析的结果如图表1和图2所示。相对于刺激假穴组,刺激真穴组都激活了额内侧面,前扣带回(ACC,BA24/32/25),对侧中央后回,顶叶BA7/31,额下回;还有同侧的BA19和小脑。针刺太冲穴特异地激活了两侧额中回和颞下回,对侧颞中回、岛叶、小脑和同侧额中回、尾状核;针刺中都穴特异地激活了对侧颞上回、顶下小叶,同侧的中央前回和额上回。3针刺同经的视觉皮质可以激活这个研究的结果有助于我们理解针灸的机制。Zhang等人已经证明针刺被同一神经阶段支配的不同经络上的不同穴位会引起不同的中枢神经反应。而在我们的实验中,发现针刺被不同神经阶段支配的同一经络上的太冲和中都两个穴位却引起了相似的大脑反应。中国传统医学认为同一经络上的不同穴位对相似的疾病都有一定的治疗作用。这个结果与中国传统医学理论是一致的。Sakakibara等人发现有尿频症状的病人在额中回的表面都有损伤。根据中国传统医学,足厥阴肝经与泌尿系统疾病是有紧密联系的。为了研究整个经络的作用,对针刺这条经络上的两个穴位所引起的大脑反应进行了比较。与我们最初的期望是一样的,刺激这个经络上的太冲和中都都引起了额中回的激活。Cho和他的同事曾经报道针刺与眼睛有关的穴位激活了视觉相关皮层。同样的,Siedentopf等人也发现了激光针刺与视觉相关的穴位,视觉皮层有激活。根据传统医学理论,足厥阴肝经上的穴位可以治疗与眼有关的疾病。而在对这条经络上的两个穴位进行针刺的过程中,我们发现两侧的视觉皮层有激活(BA18和19)。尽管Wu等人指出对非穴位进行针刺时视觉皮层也有激活,推断视觉皮层可能不是穴位的特异性脑区。至少,我们的发现为解释针灸和大脑之间的关系提供了进一步的证据。到目前为止前扣带回的作用还没有被系统的研究过,然而,近几年的脑功能成像研究表明,当被试面部出现愤怒表情时前扣带回有激活,或者当被试评价会使人情绪有波动的信息时前扣带回也有相应激活。Amir等人指出与正常人相比,那些具有社交恐惧症的被试在对那些处于中立立场的人产生厌恶情绪时在前扣带回有明显的激活。基于传统中医理论,足厥阴肝经上的穴位与情绪紊乱和面部肌肉的颤搐有关。与我们所期望的一样,针刺太冲和中都都激活了右侧前扣回。小脑的功能已经被证明与运动有关。Penhune和他的合作者指出在手指对听觉和视觉暗示进行敲打实验中,身体同侧的小脑前叶有激活。根据传统中医理论,足厥阴肝经与运动和平衡有关而太冲和中都穴都位于足厥阴肝经上。与我们所希望的一样,在我们的研究中,对太冲和中都进行针刺右侧小脑都有激活。然而,对中都进行针刺时只有右侧小脑有激活而对太冲进行针刺时两侧小脑都有激活。尽管太冲和中都穴位于同一条经络上,但是它们毕竟是不同的穴位,特别是太冲穴是足厥阴肝经的原穴。根据传统中医理论,一条经络上的原穴能够治疗这条经络能够治疗的所有疾病。在对中都进行针刺时中央后回被激活了而在针刺太冲时中央后回却没有被激活。而我们的所有结果都是通过比较真穴和相应假穴得到的,而且真穴和相应的假穴是被同一神经阶段所支配的,根据神经理论,刺激被同一神经阶段所支配的两点,大脑应该有相同的激活。我们猜测,针刺中都穴位时,中央后回的激活可能是由穴位的特异性所引起的。针刺太冲时,对侧边缘系统的特异性激活可能是与太冲能够治疗多种疾病有关。另外,针刺太冲穴所引起的