基于新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的針刺老年人太溪穴的腦網(wǎng)絡(luò)研究.pdf

1、隨著醫(yī)療技術(shù)的進(jìn)步、生活條件的改善、認(rèn)知水平的提高、健康意識的增加和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人類的壽命在延長，人口老齡化已成為一種趨勢，成為一個(gè)嚴(yán)重的社會現(xiàn)象，抗衰老和老年病引起了各國政府及人民的普遍重視和關(guān)注。中國已經(jīng)成為擁有老年人口最多的國家。衰老常引起很多老年性疾病，如癡呆、帕金森病、骨質(zhì)疏松癥、骨性關(guān)節(jié)炎、癌癥、心血管疾病、慢性肺氣腫、肌肉萎縮、糖尿病等。不少神經(jīng)影像學(xué)研究表明，衰老往往伴隨著大腦組織的缺失，特別是腦灰質(zhì)的改變。衰老還伴

2、隨著大腦功能的改變，這會引起記憶、注意、執(zhí)行等認(rèn)知功能的減退，又會進(jìn)一步導(dǎo)致生活質(zhì)量和生活滿意度的降低。對于老年人的神經(jīng)影像檢測來說，腦功能的改變比腦結(jié)構(gòu)的改變更早被發(fā)現(xiàn)。因此，對于腦功能改變的早期檢測尤為重要。
　　功能磁共振成像(fMRI)可以即時(shí)、動態(tài)地了解大腦的活動情況，具有無創(chuàng)、空間分辨率高、可重復(fù)檢測等優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于針刺穴位的特異性研究以及腦科學(xué)研究。fMRI一般分為任務(wù)態(tài)fMRI或靜息態(tài)fMRI。任務(wù)態(tài)fMRI

3、技術(shù)主要是研究在執(zhí)行特定任務(wù)時(shí)大腦的活動狀態(tài)，從而獲得大腦的激活或者腦功能連接情況;而靜息態(tài)fMRI是研究受試者在清醒狀態(tài)下，不需執(zhí)行任何特定任務(wù)或者接受特定的外來刺激時(shí)大腦的自發(fā)活動。因此非常易于被受試者接受。事實(shí)上，在靜息狀態(tài)下，大腦也并非完全沒有進(jìn)行任何活動，而是仍進(jìn)行著旺盛、持久的功能活動，這種活動在某種任務(wù)狀態(tài)下會改變，這為靜息態(tài)數(shù)據(jù)分析提供可能。近年來，靜息態(tài)fMRI已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用于腦機(jī)制的研究中。任務(wù)態(tài)fMRI和靜息態(tài)f

4、MRI各有所長，目前將兩者融合在一起的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)還比較少，而在針刺穴位的fMRI研究更為罕見。
　　以往的fMRI研究分析更多地關(guān)注腦激活，而針對大腦的功能連接及腦網(wǎng)絡(luò)的研究較少。但人的大腦是一個(gè)復(fù)雜且高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，大腦的各個(gè)腦區(qū)是相互聯(lián)系的，并且它們之間不斷地進(jìn)行著信息交換，負(fù)責(zé)不同功能的不同腦區(qū)按照分離和集成的原則構(gòu)成了相互連接的大腦網(wǎng)絡(luò)，從而完成對內(nèi)部功能的協(xié)調(diào)，以及對外部世界的監(jiān)管和響應(yīng)。腦網(wǎng)絡(luò)的研究比腦激活的研究可能更為

5、有價(jià)值。腦區(qū)之間的網(wǎng)絡(luò)連接表現(xiàn)為三種形式，分別為結(jié)構(gòu)連接、功能連接以及有效連接。功能連接可以反映不同腦區(qū)之間的交互作用，而有效連接可以反映交互腦區(qū)間信息流向與強(qiáng)度。針對功能網(wǎng)絡(luò)連接的常用方法是圖論分析法，針對大腦的有效連接，目前常用的一種分析方法是格蘭杰因果分析法(GCA)。結(jié)合功能連接以及有效連接的分析，能更好地反映腦網(wǎng)絡(luò)機(jī)制。
　　目前有很多關(guān)于衰老的靜息態(tài)fMRI研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)年齡相關(guān)的靜息態(tài)功能連接(RSFC)下降優(yōu)先影響

6、默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)（尤其是后扣帶回皮層和海馬）和背側(cè)注意網(wǎng)絡(luò);這些網(wǎng)絡(luò)與注意、記憶和執(zhí)行功能有很大關(guān)系。此外，也有研究發(fā)現(xiàn)，前扣帶皮層和雙側(cè)島葉也存在年齡相關(guān)的RSFC的下降，這些腦區(qū)與參與多種感覺信息的整合以及決策過程的凸顯網(wǎng)絡(luò)有關(guān)?；趫D論分析，有研究發(fā)現(xiàn)老年受試者的左側(cè)運(yùn)動前區(qū)和右側(cè)扣帶回皮層運(yùn)動區(qū)的RSFC降低。fMRI研究常發(fā)現(xiàn)老年人的RSFC下降，但也有研究發(fā)現(xiàn)，老化和功能連接增加也存在相關(guān)性。這可能與腦網(wǎng)絡(luò)的功能代償，年齡相關(guān)的腦網(wǎng)

7、絡(luò)變化，腦退化的影響有關(guān)。
　　中國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)觀點(diǎn)指出，衰老是指全身臟腑都發(fā)生老化，衰老主要還是歸根于腎虛，人的成長是腎充實(shí)的過程，而衰老是腎虧虛的過程。因此，抗衰老的核心是治療腎虛。中醫(yī)針灸在抗衰老研究方面有其獨(dú)到之處，腎經(jīng)原穴太溪穴是治療腎虛的要穴。目前太溪穴的fMRI研究，主要集中在太溪穴的穴位特異性研究。我們以前的研究也顯示，針刺健康人太溪穴可以激活與聽覺和認(rèn)知功能有關(guān)腦區(qū)，這些腦區(qū)主要集中在右側(cè)顳上、中、下各回以及楔前葉。

8、以上研究結(jié)果與“腎開竅于耳”、“腎主骨生髓，通于腦”等中醫(yī)學(xué)理論相吻合。有不少研究發(fā)現(xiàn)了以往的針刺的功能性磁共振研究多采用多組塊設(shè)計(jì)，忽略了針刺后效應(yīng)。后面也有實(shí)驗(yàn)將入針后的第一靜息階段做為基線，這也與針灸理論和臨床實(shí)際不符（入針、行針、留針、出針都應(yīng)有相應(yīng)的效應(yīng)）。因此傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆谘芯垦ㄎ惶禺愋灾芯哂芯窒扌浴Ｎ覀冋n題組在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步探討了針刺穴位研究的基線問題，提出對于針刺穴位的fMRI研究應(yīng)進(jìn)行新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
　　總之

9、，針刺對抗衰老有一定作用，有必要探討針刺抗衰老的腦中樞機(jī)制，而穴位是針刺治療的載體，故需要明確穴位的特異性。而采用考慮針刺特殊性的新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可能會更好地反映穴位的作用。
　　目的：
　　明確不同針刺深度下針刺太溪穴對大腦激活情況及腦網(wǎng)絡(luò)連接的不同影響，進(jìn)而探討針刺老年人太溪穴的腦中樞機(jī)制，為針刺抗衰老的臨床應(yīng)用提供依據(jù)。
　　方法：
　　1研究對象
　　按照納入和排除標(biāo)準(zhǔn)，選取健康老年人12例。將針刺太溪穴

10、的常規(guī)針刺(12例)和淺刺(12例)的次序進(jìn)行隨機(jī)分配，制訂隨機(jī)數(shù)字表，按隨機(jī)表進(jìn)行相應(yīng)的針刺。
　　2實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?br>　　本研究采用新的實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?，將針刺任?wù)和純靜息以及針刺后的靜息掃描結(jié)合在一起。磁共振掃描共分四個(gè)階段，第一階段為針刺前6分鐘的靜息態(tài)掃描;第二階段為針刺右側(cè)太溪穴得氣后留針1分鐘;第三階段為捻針2分鐘后出針;第四階段為出針后6分鐘的靜息態(tài)掃描。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對所有受試者采用視覺模擬評分(VAS)進(jìn)行評定，來獲得受試

11、者的針感強(qiáng)度。12名老年受試者隨機(jī)分別接受常規(guī)針刺或淺刺，間隔一周后再分別接受淺刺或常規(guī)針刺。
　　3針刺方案
　　選取右側(cè)太溪穴，采用直徑0.35mm，長度為25mm的銀針，常規(guī)消毒后直刺，常規(guī)針刺組進(jìn)針深度為1-2cm，淺刺組進(jìn)針深度為1-2mm，待受試者出現(xiàn)酸、麻、脹等得氣感后再留針1min。捻針采用平補(bǔ)平瀉手法，捻轉(zhuǎn)頻率為120次/分，角度60°，捻針2min。本次實(shí)驗(yàn)中所有的針刺操作是由一位具有多年臨床經(jīng)驗(yàn)的針灸醫(yī)

12、師獨(dú)立完成。常規(guī)針刺組和淺刺組除進(jìn)針深度不同以外，其它的操作均相同。
　　4磁共振掃描序列及參數(shù)
　　使用德國西門子3.0T磁共振掃描儀，分別進(jìn)行解剖像和功能像掃描。本實(shí)驗(yàn)的解剖像掃描，采用3D FFE序列，T1加權(quán)像，掃描參數(shù)為:重復(fù)時(shí)間(TR)=2.1s，回波時(shí)間（TE）=4.6ms，矩陣=256×256，視野(FOV)=230mm×230mm，翻轉(zhuǎn)角(flip angle)=8°，層厚=1mm。功能像掃描采集的范圍是全

13、部大腦，采用梯度回波平面成像序列，軸位，采集方位是平行于胼胝體前后聯(lián)合的連線。掃描參數(shù)為:TR=2s，TE=30ms，F(xiàn)OV=22×22cm，翻轉(zhuǎn)角=77°，Matrix=64×64，層厚=4mm，間距=1mm，30 Slice。
　　5數(shù)據(jù)預(yù)處理
　　數(shù)據(jù)處理前先用磁共振數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化軟件進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，最終將dicom格式轉(zhuǎn)換為img文件。再采用SPM5軟件對磁共振數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，包括去掉前10個(gè)時(shí)間點(diǎn)、時(shí)間校正、頭動校正、空間

14、標(biāo)準(zhǔn)化、高斯平滑五個(gè)步驟。
　　6統(tǒng)計(jì)分析
　　采用SPSS19.0軟件對非fMRI數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。定量資料用均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差（(x)±s）表示，定性資料采用相對比或百分比表示。用配對樣本t檢驗(yàn)對定量資料進(jìn)行比較，定性資料用x2檢驗(yàn)。P＜0.05，表示差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。
　　采用一般線性模型分析大腦腦激活情況。腦網(wǎng)絡(luò)功能連接應(yīng)用圖論的方法進(jìn)行分析。為了直接分析腦網(wǎng)絡(luò)，單一節(jié)點(diǎn)被人工設(shè)置刪除。為了表明我們定義的ROI的

15、相互區(qū)域關(guān)系，圖論定義圖為一組節(jié)點(diǎn)和邊。腦網(wǎng)絡(luò)有效連接采用格蘭杰因果分析方法進(jìn)行分析，獲得強(qiáng)度和方向的效應(yīng)連接網(wǎng)絡(luò)，只有顯著的連接才被顯示在效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)圖中(P＜0.05)。
　　結(jié)果：
　　1常規(guī)針刺與淺刺針感的比較
　　對針刺的十二種感覺類型的強(qiáng)度進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。太溪穴常規(guī)針刺與淺刺相比較，酸、麻、脹、溫?zé)岬母杏X強(qiáng)度更大（P＜0.05）。
　　2常規(guī)針刺與淺刺太溪穴的腦激活比較
　　常規(guī)針刺與淺刺老年人太溪穴腦

16、激活情況比較，出現(xiàn)正激活的腦區(qū)有左側(cè)中央后回、中央前回、額中回以及右側(cè)額內(nèi)側(cè)回。出現(xiàn)負(fù)激活的腦區(qū)是右側(cè)額下回，左側(cè)額下回、額上回、海馬旁回、小腦山頂、楔前葉。
　　3常規(guī)針刺與淺刺太溪穴的功能網(wǎng)絡(luò)連接比較
　　在健康老年人，功能連接明顯的增加主要相關(guān)于顳葉和額葉。最大的變化主要來自于額葉、頂葉、枕葉內(nèi)部核團(tuán)連接的復(fù)雜度，即核團(tuán)內(nèi)部的連接趨于更加緊密性。
　　4常規(guī)針刺與淺刺太溪穴的效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)比較
　　常規(guī)針刺和淺刺

17、老年人太溪穴的效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)比較，節(jié)點(diǎn)之間的因果關(guān)系中，海馬指向尾狀核之間因果影響強(qiáng)度最大，其次為眼眶部前額葉皮質(zhì)指向海馬的因果關(guān)系。此外，因果影響強(qiáng)度＞3的效應(yīng)網(wǎng)絡(luò)連接還包括:腦島指向殼核的信息流向、顳中回指向眼眶部前額葉皮質(zhì)。3＞因果影響強(qiáng)度＞2的效應(yīng)連接:楔葉指向楔前葉、腦島指向殼核、丘腦指向腦島、丘腦指向眼眶部前額葉皮質(zhì)、背外側(cè)前額葉皮質(zhì)指向小腦蚓垂。2＞因果影響強(qiáng)度＞1的效應(yīng)連接包括:初級運(yùn)動皮層指向小腦蚓垂、海馬指向背外側(cè)前額葉皮