探讨针刺足三里的中枢神经网络作用机制,针灸推拿论文.docx

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1、探讨针刺足三里的中枢神经网络作用机制,针灸推拿论文足三里穴是足阳明胃经的常用穴，中医经络学讲以为足三里有明显的整体调节作用。由于其治疗疾病范围较广和临床的可操作性，常被用于临床和基础的经络穴本质研究，但其治疗中的中枢神经网络作用机制尚未系统说明。随着医学影像技术的发展，利用功能磁共振成像技术研究中医针灸治疗不同疾病的作用机制成为热门，功能磁共振成像能够直接观察针刺对脑功能变化的影响，为针刺治疗的作用机制及中西医结合研究提供了有效的途径。本研究应用静息态脑功能磁共振成像技术局部一致性(Regionalhomogeneity，ReHo)的方式方法，判定针刺足三里后全脑所有体素时间序列的同步性能否一

2、致，进而进一步讨论针刺足三里的中枢神经网络作用机制。 1 研究方式方法 1.1 研究对象 12名正常健康志愿者，年龄2228岁，平均(21.0 2.6)岁。男6例，女6例，皆为右利手。 1.2 研究方式方法 MRI扫描均采用Siemens公司生产的Avanto1.5T磁共振成像系统，采集针刺前和拔针后25min受试者静息态脑功能磁共振数据。受试者到达磁共振室在无视听刺激下休息30min，嘱放松、闭眼安静呼吸，尽量保持头部及其他部位静止，同时尽量不要进行思维活动，待研究对象熟悉环境后开场扫描针刺前磁共振数据。扫描完毕后进行双侧足三里针刺，所有针刺穴位的操作均由广东省中医院针灸科同一位高年资主治医

3、师完成。取双侧足三里穴，即外膝眼下3寸，胫骨旁开1.5寸取穴，采用前后上下均匀提插捻转行针法，提插幅度在上下1mm，使每一受试者获得 得气 感，待受试者得气后留针20min(华而不实每隔7min手法捻转行针1次，捻转角度180 ，频率1.5Hz)拔针，25min后再进行静息态脑功能磁共振成像扫描，扫描序列与针刺前一样。 1.3 扫描参数使用标准 正交头颅线圈，功能磁共振扫描序列采用T2*-EPI-GRE序列，成像参数为TR/TE/flipangle2000ms/30ms/90 ，层厚4mm，间隔1mm，FOV240mm 240mm，矩阵64 64，层数30，扫描时间6min；解剖图像采用T1加

4、权三维磁化强度预备梯度回波(3D-MPRAGE)序列，成像参数为TR/TE/flipangle24ms/6ms/35 ，层厚0.9mm，FOV240mm 240mm，矩阵256 256。 1.4 数据处理与统计分析 采用北京师范大学研发的脑功能数据处理软件Resting-StatefMRIDataAnalysisToolkit(RESTbySONGXiao-Weietal，http：/)对数据进行预处理，利用北京师范大学研发的脑功能数据处理软件Resting-StatefMRIDataAnalysisToolkit计算出全脑每个体素与其周围相邻的26个体素在时间序列上的一致性，得到该体素的肯德

5、尔和谐系数(Kendall scoefficientconcordance，KCC)值；将全脑每个体素的KCC值除以全脑所有体素KCC值的均值而得到标准化的ReHo图，最后对ReHo图进行平滑处理，即以一个半高全宽(FWHM)为4mm的各向同性的高斯核进行卷积处理，这一步的主要目的是确保图像数据具有随机高斯场的性质以知足SPM的统计假设以及为了提高信噪比。通过MNI脑图谱和Talairach图谱之间的关系，用一种非线性的变换，把MNI的坐标转换成Talairach坐标，得出每个激活区的解剖位置。 统计分析采用SPM5软件(http：/fil.ion.ucl.ac.uk/spm)对进行高斯平滑后

6、的ReHo图进行统计分析，选用连续体素大于30个体素作为最小簇块体积进行多种比拟校正，得到2组数据间具有统计学差异的脑区。 2 结果 2.1 针刺临床效果 针刺足三里穴时，受试者有 得气 感，感到针刺局部酸、麻、胀、痛，华而不实酸、麻感沿胫前向上下放射。在针刺的经过中未出现局部出血、血肿、晕针、滞针、疼痛等现象。 2.2 针刺足三里的静息态脑功能磁共振成像见图1、表1 针刺拔针后25min静息态脑功能磁共振成像结果显示右侧额中回、左侧额上回、右侧颞上回、后扣带回、右侧旁小叶、右侧苍白球、右侧枕中回、左侧额内侧回等脑区的ReHo值较针刺前升高；双侧后回、左侧枕中回、左侧颞中回、左侧颞下回、左侧梭

7、状回、左侧旁小叶、右侧额内侧回等脑区的ReHo值较针刺前减低，差异有显著性意义(P0.05)。 3 讨论 针灸足三里穴在治疗功能性胃肠疾病、失眠等多种疾病以及镇痛、调节机体免疫功能和机能状态等方面有确切疗效，几十年来国内外学者对其机理进行了大量的研究，但大部分中枢作用机制的研究主要还停留在脑内的某一局部的、非动态的研究水平，或者既往脑功能磁共振成像研究的Block设计方式方法由于针刺持续性效应的存在或由于作为对照组大脑内存在静息网络活动，造成基线状态发生了改变，使得传统的依靠于刺激状态减去基线状态所得出的相应结论可能会有大量的假阳性；而大脑脑区是个网络连接，任何一个或多个任务需脑内多个脑区共同

8、协调作用，采用Block设计所得脑激活图，不能反映激活脑区之间的关系。静息态脑功能磁共振成像技术局部一致性方式方法是一种以计算KCC为基础的数据分析方式方法，它以为全脑所有体素的功能簇内不同体素的时间序列是类似的，可反映静息状态下脑区局部时间系列的同步性，能够避开由于任务设计以及受试执行情况的差异导致的研究结果的不可比性。该方式方法已在脑功能磁共振成像数据处理中得到验证，应用于注意力缺陷障碍、精神分裂症、阿尔茨海默氏病、帕金森病以及老年化的研究。 针刺足三里穴常用于治疗认知障碍、胃肠系统疾病，且临床疗效显著。针刺足三里穴拔针后健康志愿者右侧额中回、左侧额上回、左侧额内侧回、右侧颞上回、后扣带回

9、、右侧旁小叶、右侧苍白球、右侧枕中回的脑区神经元的局部一致性加强，笔者以为上述脑区神经元局部一致性的改变是临床上针刺足三里穴对认知障碍、胃肠系统疾病有疗效的原因之一。 额叶负责思维、计划，与个体的需求和情感相关，颞叶负责处理听觉信息，也与记忆和认知情感有关，刺激足三里穴后额颞叶脑区局部一致性的变化，为针刺足三里穴治疗认知障碍提供了客观根据。颞叶、梭状回、扣带回等脑区等属于边缘系统的重要组成部分，介入感觉、内脏活动的调节并与情绪、行为、学习和记忆等心理活动密切相关，边缘系统也接受内脏神经传入的冲动，这种传入冲动对于边缘系统调节内脏活动具有重要意义，对调节消化液的分泌以及进食活动都有作用。同时，笔

10、者发现，研究中除了上述相关脑区部分神经元活动性一致加强外，双侧后回、左侧枕中回、左侧颞中回、左侧颞下回、左侧梭状回、左旁小叶、右侧额内侧回的神经元活动一致性减弱，提示针刺足三里穴可能通过兴奋或抑制上诉脑区的功能活动，通过下行的迷走神经以及包括下丘脑-垂体-性腺、下丘脑-垂体-肾上腺、下丘脑-垂体-甲状腺轴在内的神经内分泌调节系统发挥调节胃肠功能及调整机体免疫机能及机能状态的作用。上述脑区神经元局部一致性的同时减弱和加强，提示它们之间的功能存在互相联络、互相协调又互相竞争的关系，一个脑区的功能改变能够引起与之功能相关的其他脑区的功能变化，反映了人脑的一种固有的神经网络组织机制。刘波等利用静息态脑

11、功能磁共振连接成像技术研究针刺足三里亦发现包括额叶、颞叶、顶叶的部分区域及小脑部分区域的脑功能连接发生改变，上述脑区与计划、感觉、情感及记忆有关。本研究结果通过脑区的局部一致性改变，即利用另外一种静息态脑功能磁共振成像技术证实了针刺足三里治疗认知障碍和胃肠调节功能的中枢神经网络作用机制的存在。 临床上常利用针刺足三里穴进行止痛。本研究发现针刺足三里，额颞叶、苍白球、扣带回、旁小叶、梭状回神经元一致性发生改变，额叶及扣带回等是内侧痛觉系统以及皮层边缘系统传导通路上的重要组成脑区，内侧痛觉系统由脊髓背角浅层痛觉特异性神经元发出，经过丘脑中线核群及板内核群投射到边缘系统(前扣带回、岛叶)以及前额叶，

12、皮层-边缘系统通路功能将痛觉和认知信息与情绪信息以及学习记忆联络起来，这一通路终止于边缘系统，具体表现出了痛感悟和痛情绪在边缘系统的整合，进而构成完好的痛觉体验，针刺足三里穴后如后额叶及扣带回等脑区局部一致性的变化，是针刺足三里镇痛效应的中枢作用机制的反响之一。 通过静息态脑功能磁共振成像技术发现针刺足三里穴拔针后25min多个脑区的局部一致性与针刺前差异存在统计学意义，提示这些脑区的神经元活动的一致性加强或减弱，笔者以为这些脑区局部一致性的改变与针刺足三里穴的认知影响、镇痛及胃肠功能调节作用相关，且针刺足三里穴的中枢作用机制并非通过单一脑功能区而是通太多个脑区组成的网络互相协调、抑制和竞争来实现的。本研究只是通过静息态脑功能磁共振成像中脑局部一致性技术来初步分析足三里的中枢神经网络作用机制，详细的脑信息网络没有能显示，在以后的研究中，应系统地从多层次、多系统、多水平进行研究，充分利用和整合当代影像学技术，如应用静息态脑功能磁共振成像的脑功能连接、低频振幅、局部一致性及小网络世界等神经信息学技术，加以综合分析和整理，最终使针刺足三里的中枢作用机制以详细直观的神经信息网络形式加以具体表现出。