針刺靜息狀態(tài)腦機制的磁共振成像研究

針刺靜息狀態(tài)腦機制的磁共振成像研究

在傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)中，針灸作為治愈疾病的物理治療方法，在西方醫(yī)學(xué)中作為一種替代療法，其機制尚不清楚。短期或長期疼痛治療可用于治療許多疾病和癥狀。針灸和鎮(zhèn)痛的作用尚在針灸和莫哈布西翁之后繼續(xù)存在。臨床上,一個針刺治療包括以針刺入穴位的即時效應(yīng),留針、行針(手法或電針+留針)時的效應(yīng)和拔針后的持續(xù)效應(yīng)。腦功能影像評價針刺的臨床療效,應(yīng)是基于針刺治療前后的腦影像變化(包括一次或多次針刺治療后的腦fMRI反應(yīng))。1任務(wù)狀態(tài)的對應(yīng)關(guān)系以往針刺腦功能影像(bloodoxygenationleveldependentfMRI,血氧水平依賴的fMRI)的研究表明了針刺行針狀態(tài)時與中樞神經(jīng)激活的關(guān)系。這種BOLD-fMRI研究是采用模塊(block)設(shè)計或任務(wù)事件相關(guān)(event-raleted)設(shè)計,研究中所顯示的腦激活是由“任務(wù)狀態(tài)”與“無任務(wù)狀態(tài)”的對照相比較后得出的。引用到針刺效應(yīng)的fMRI研究中,是行針任務(wù)狀態(tài)減去留針無特定任務(wù)狀態(tài)所得數(shù)據(jù)信號,即=[(手法或電針+留針)-留針]效應(yīng)。它反映了與該針刺特定手法或電針刺激狀態(tài)相關(guān)的腦神經(jīng)細胞活動,是短暫的激活,一旦行針停止就無法測得。在fMRI研究中,這種把針刺留針狀態(tài)作為一種靜息狀態(tài)(無特定任務(wù)狀態(tài))來用作基線對照標(biāo)準(zhǔn)(“零”狀態(tài))研究針刺的中樞效應(yīng)。沒有對進針前和單純留針狀態(tài)時的腦活動進行分析,也無法涉及到觀察腦對針刺治療后持續(xù)效應(yīng)的反應(yīng)。所謂的靜息狀態(tài)是指受試者清醒,靜息平臥于檢查床,閉眼,平靜呼吸獲得fMRI數(shù)據(jù)。然而清醒狀態(tài)下,大腦并不能夠真正進入無任何意識活動的休息狀態(tài)。顯然這種基線狀態(tài)并不是真正的“零”狀態(tài),而存在一定其他活動,那么這種活動會影響針刺腦效應(yīng)顯示的正確性及對這些結(jié)果解釋的可能性。因此了解靜息狀態(tài)腦區(qū)活動的本質(zhì)與規(guī)律,才能科學(xué)地進行針刺治療(鎮(zhèn)痛)作用的中樞機制的實驗設(shè)計。為了更好地認(rèn)識針刺與中樞神經(jīng)系統(tǒng)的關(guān)系,那么必須認(rèn)識大腦靜息意味著什么?2raityle腦認(rèn)同活動網(wǎng)絡(luò)的特點PET及fMRI發(fā)現(xiàn),人腦在靜息狀態(tài)下,一些腦區(qū)發(fā)生著有組織的神經(jīng)活動,以低頻范圍呈現(xiàn)一種時間相關(guān)的同步性,及內(nèi)在、固有的“功能連接”性。在靜息狀態(tài)時這種活動高于平均腦活動,而在執(zhí)行外在任務(wù)時這種活動低于平均腦活動,產(chǎn)生負激活。參與活動的腦區(qū)有前額葉中內(nèi)側(cè)、扣帶回前后部、雙側(cè)頂下小葉等,共同組成了一個特定的功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),這就是Raichle提出的腦默認(rèn)活動網(wǎng)絡(luò)(defaultmodenetwork,DMN),它與維持靜息狀態(tài)下的腦功能活動密切相關(guān),與自我認(rèn)知和情感、記憶相關(guān)。DMN實質(zhì)是靜息狀態(tài)的腦功能連接,描述腦區(qū)之間的一種同步性工作模式,體現(xiàn)一種并列的相互關(guān)系。相對解剖連接的穩(wěn)定性,功能連接是動態(tài)的。功能連接的度量,體現(xiàn)腦區(qū)間有否存在連接關(guān)系及連接關(guān)系的強弱。這可能與疼痛程度與疼痛調(diào)節(jié)有關(guān)。一些疾病中,腦DMN活動被打擾,存在著異常的功能連接[10,11,12,13,14,15]。3靜息狀態(tài)腦dmn針刺效果成像技術(shù)靜息態(tài)的默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)功能連接使針刺中樞效應(yīng)的功能影像學(xué)研究,以往只注意到針刺激活指向性的腦區(qū)的局部解剖構(gòu)成的反應(yīng),現(xiàn)在可以將空間上分離的腦區(qū)從時間上相關(guān)性反映腦區(qū)間結(jié)構(gòu)連接,動態(tài)地觀察這個針刺效應(yīng)的持續(xù)性,也就是從腦DMN的角度來研究整個針刺過程的效應(yīng)。利用這個DMN學(xué)說和近年來發(fā)展起來一種“概率性獨立成分分析”(probabilisicindependentcomponentanalysis,PICA)技術(shù),一種數(shù)據(jù)處理方法,充分地利用了像素間的時間和空間聯(lián)系,不需要那種先驗的感性區(qū)作為參考區(qū)域(主觀因素的數(shù)據(jù)分析),能夠提取靜息狀態(tài)的腦DMN活動fMRI數(shù)據(jù),同時能夠更好地分離或/和去除生理(呼吸、心跳)引起的低頻噪聲的影響,能夠從網(wǎng)絡(luò)角度分析功能連接性及針刺對其改變。在沒有任務(wù)(針刺)狀態(tài)時腦功能區(qū)也存在默認(rèn)活動,為針刺治療前后效應(yīng)的腦功能成像評價研究提供了可依據(jù)的方法,即針刺治療前后靜息狀態(tài)腦DMN活動的最后改變,即功能連接的度量變化,判斷針刺持續(xù)性療效,來反映治療作用。此外,一個模糊的概念常常存在于fMRI針刺效應(yīng)的影像學(xué)研究中,無法區(qū)分針刺效果成分——來自同樣的針刺激下,軀體(穴位)感覺刺激和針刺治療效果導(dǎo)致的同時出現(xiàn)的腦活動。通過觀察拔針后(不存在軀體感覺刺激)靜息狀態(tài)的DMN活動變化,就能得到針刺治療效果的影像學(xué)改變。如再與假針刺對照,就能得到真針刺的治療效果。4靜息狀態(tài)的針刺靜息態(tài)的DMN研究的針刺效應(yīng)已成為熱點,它對以往的針刺效應(yīng)的腦功能成像研究的一些結(jié)果提出了挑戰(zhàn)。針對靜息狀態(tài)的DMN的fMRI針刺研究,主要見于2008年DhondRP和2009年和HuiKKS等人的報道。發(fā)現(xiàn)了針刺能夠增強與抗痛、記憶、感情相關(guān)的腦DMN區(qū)域的功能連接,肯定了生理狀態(tài)下針刺調(diào)節(jié)DMN活動。但病理狀態(tài)下的研究很少見到報道。5靜息狀態(tài)的腦dmn的功能變化問題慢性疼痛是一個波動但持續(xù)的痛感覺,使得慢性疼痛患者的大腦永不真正地休息,有理由推斷他們的大腦在靜息狀態(tài)中DMN改變。近年研究報道了慢性疼痛患者和正常人DMN的不同性,當(dāng)實施一個相等視覺刺激任務(wù)時,在患者的DMN腦區(qū)中顯示減少的“負激活”,正常情況下是增加的“負激活”,證明了慢性疼痛會影響DMN功能,同樣在一個視覺注意的任務(wù)中,急性疼痛和針刺被認(rèn)為能夠在DMN腦區(qū)中誘導(dǎo)負激活,而慢性疼痛卻很少能如此。相關(guān)的研究進一步證實,慢性疼痛患者DMN的改變與癥狀有關(guān)(不僅僅是痛),還包括認(rèn)知與情感行為。進一步利用靜息狀態(tài)的腦DMN活動的特點,在無任何任務(wù)狀態(tài)存在腦區(qū)的功能連接及功能連接是否和連接的強弱,能夠從功能上反映疼痛及其強度,并能反映針刺鎮(zhèn)痛后的疼痛緩解程度,尤其是研究自發(fā)的慢性疼痛及被臨床針刺的