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背景:臂丛神经损伤是临床常见的周围神经损伤,其中全臂丛神经根性撕脱伤是损伤程度最重的一种类型,伤后不仅患肢遗留感觉运动功能障碍,还有较高的神经病理性疼痛发生率。据报道,约30%-80%的臂丛神经损伤患者被疼痛困扰,严重影响工作生活,也给家庭和社会带来沉重负担。一个疼痛的患肢,往往比一个无功能的患肢更令患者痛苦,处理也更为棘手。中国传统医学的针刺疗法有两千多年历史,能够治疗各种痛症,国内有学者报道电针能缓解臂丛根性撕脱伤造成的神经病理性疼痛,其机制之一可能是调节中枢神经系统的功能,但确切的作用方式尚不清楚。本实验中,我们建立臂丛神经根性撕脱伤后疼痛的大鼠模型,采用电针干预,并与假电针、模型、正常大鼠对比,通过行为学评估电针治疗的有效性,进一步联合运用小动物PET/CT技术和组织形态学,动态研究电针疗法对大脑功能代谢和微观结构的长时程影响,阐明电针治疗臂丛神经根性撕脱伤后神经病理性疼痛的潜在中枢可塑性机制,为神经病理性疼痛的治疗寻求最佳方案奠定理论基础。第一部分电针治疗臂丛神经根性撕脱伤后疼痛的大鼠行为学研究目的:通过对臂丛根性撕脱伤大鼠健侧前爪的机械痛阈和热痛阈的检测,评估电针治疗臂丛根性撕脱伤后神经病理性疼痛的疗效。方法:清洁级雌性SD大鼠32只,体重180-200g,随机分为4组:正常组、模型组、假电针组和电针组,每组8只。模型组、假电针组和电针组分别经后路半椎板切除制备右侧全臂丛神经根性撕脱伤模型。电针组予电针刺激左侧“颈5-颈7夹脊穴”;假电针组浅刺左侧“颈5-颈7夹脊穴”穴位旁开3mm处,不输出电流刺激;模型组和正常组无特殊干预。分别在造模前和造模后不同时间点（3天、1周、2周、3周、1月、2月、3月、4月）检测左前爪的机械刺激缩足反应阈值（mechanical withdrawal threshold,MWT）和热刺激缩足潜伏期（thermal withdrawal latency,TWL）,评估疼痛造模情况及电针干预的效果。结果:（1）左前爪MWT:基线水平4组间比较未发现显著差异（P>0.05）。造模后3天和1周,模型组显著低于正常组（P<0.05）;电针组与假电针组比较,左前爪MWT无显著差异（P>0.05）。造模后2周、3周、1月、2月、3月（即开始电针或假电针干预1周、2周、3周、7周、11周）,模型组显著低于正常组（P<0.05）,电针组比假电针组升高（P<0.05）。造模后4月（即停止电针或假电针4周）,模型组显著低于正常组（P<0.05）,电针组显著高于假电针组（P<0.05）。（2）左前爪TWL:基线水平4组间比较未发现显著差异（P>0.05）。造模后3天、1周和2周,模型组显著低于正常组（P<0.05）,电针组与假电针组无显著差异（P>0.05）。造模后3周、1月、2月、3月（即开始电针或假电针2周、3周、7周、11周）,模型组显著低于正常组（P<0.05）,电针组显著高于假电针组（P<0.05）。造模后4月（即停止电针或假电针4周）,模型组显著低于正常组（P<0.05）,电针组显著高于假电针组（P<0.05）。结论:右侧臂丛神经根性撕脱伤后大鼠左前爪的机械痛阈和热痛阈均较基线水平显著下降,电针刺激颈5-颈7夹脊穴与假电针相比,可改善中枢痛觉敏化,显著提高全臂丛根性撕脱伤大鼠的健侧前爪的痛觉阈值,从而缓解疼痛,并能维持到电针治疗停止后至少1月。第二部分电针治疗臂丛根性撕脱伤后疼痛的大鼠脑代谢影像学研究目的:通过小动物PET/CT检测,研究电针治疗臂丛根性撕脱伤后神经病理性疼痛大鼠大脑功能代谢的长时程变化,探索电针改善臂丛根性撕脱伤后疼痛的中枢机制。方法:清洁级雌性SD大鼠32只,体重180-200g,随机分为4组:正常组、模型组、假电针组、电针组,每组8只。模型组、假电针组和电针组经颈后路半椎板切除建立右侧全臂丛根性撕脱伤模型。电针组予电针刺激左侧“颈5-颈7夹脊穴”;假电针组浅刺左侧“颈5-颈7夹脊穴”穴位旁开3mm处,不输出电流刺激;模型组和正常组无特殊干预。分别行尾静脉注射18F-FDG后进行大鼠大脑PET/CT扫描,观察相关脑区葡萄糖代谢改变,评估其中枢效应机制。检测时间点:（1）基线水平;（2）造模后1月（开始电针或假电针3周）;（3）造模后3月（开始电针或假电针11周）;（4）造模后4月（停止电针或假电针1月）。结果:（1）疼痛的神经环路激活:在大脑运动感觉系统中,模型组的右侧梨形皮质、左侧中脑区域、右侧尾壳核代谢较正常组升高。模型组的左侧苍白球、左侧梨状皮质、左侧体感皮质代谢较正常组降低。在疼痛系统相关脑区中,模型组的中缝核群、左侧导水管周围灰质代谢较正常组升高。模型组的右侧脑岛代谢较正常组降低。情绪和认知相关脑区左侧隔部、右侧海马内侧部、右侧海马后外侧部、左侧被盖腹侧区域代谢模型组较正常组增高。右侧海马后外侧部、左侧海马前外侧部、左侧伏核外壳部、右侧下丘脑外侧部、左侧隔部代谢模型组较正常组降低。（2）电针穴位特异性的神经调控:在大脑的运动感觉系统中,右侧体感、右侧运动代谢电针组较假电针组升高。双侧尾壳核、右侧丘脑外侧部代谢电针组较假电针组降低。在大脑疼痛系统相关脑区中,电针组左侧中缝核代谢较模型组降低;电针组的双侧导水管周围灰质代谢较假电针组降低。在大脑情绪和认知相关脑区中,电针组的右侧内侧前额叶皮质、左侧压后皮质、右侧眶额叶代谢较假电针组增高。电针组的左侧海马腹侧、右侧杏仁核、左侧海马前外侧部、左侧海马内侧部代谢较假电针组降低。（3）电针镇痛即时效应的中枢机制:在运动感觉大脑网络中,右侧运动、右侧体感、右侧苍白球、右侧背外侧丘脑、左侧运动、右侧脑岛代谢电针组较模型组增高。左侧丘脑外侧部、左侧丘脑腹内侧部、右侧丘脑外侧部、右侧丘脑中线外侧部代谢电针组较模型组降低。在情绪和认知相关脑区中,右侧杏仁核、双侧内侧前额叶右侧海马腹侧部代谢电针组较模型组增高。右侧隔核、左侧海马腹侧部、右侧压后皮质代谢电针组较模型组降低。（4）电针镇痛后效应的中枢机制:在大鼠的感觉运动网络中,右侧尾壳核、左侧体感、左侧丘脑背外侧、右侧运动、左侧内侧膝状体代谢体电针组较模型组增高;左侧体感、左侧运动、右侧苍白球腹侧部、左侧梨形皮质、右侧体感、左侧丘脑中线外侧部代谢电针组较模型组降低。在情绪和认知相关脑区中,左侧下丘脑内侧部、右侧眶额叶皮质电针组较模型组代谢升高;左侧内侧前额叶皮质、左侧内嗅皮质、左侧杏仁核电针组较模型组代谢降低。（5）电针镇痛的双向调节机制:与假电针组相比,电针组在臂丛神经损伤后1月明显提升了双侧感觉-运动皮质的代谢链接,但是在损伤后3月特别是健侧肢体的感觉运动皮质功能区的代谢连接出现了下降,而在治疗结束后1月（损伤后4月）,电针治疗的后效应又表现为患肢的感觉运动皮质相关的代谢连接的增强。假电针组在大鼠代谢连接方面的改变比较有限,仅在损伤后3月时出现非特异性的健侧的背外侧丘脑脑区为中心的代谢连接的增强,其余时间都与模型组的模式相类似。结论:全臂丛根性撕脱伤后大脑感觉运动功能区出现明显功能下降,中缝核群、左侧导水管周围灰质等镇痛脑区的兴奋性下降,情绪认知相关脑区的代谢降低。假电针的中枢效应较为弥散和不典型,电针治疗能诱导感觉运动皮质重塑,促进疼痛大鼠认知功能恢复。第三部分电针治疗臂丛根性撕脱伤后疼痛的大鼠脑组织形态学研究目的:通过对疼痛相关脑区初级躯体感觉皮质和丘脑的星形胶质细胞和小胶质细胞及树突/树突棘的观察,研究电针治疗对臂丛根性撕脱伤后神经病理性疼痛大鼠大脑微观结构的影响。方法:清洁级雌性SD大鼠75只,体重180-200g,随机分为4组:正常组、模型组、假电针组和电针组,其中正常组15只,其余各组20只。模型组、假电针组和电针组均建立右侧全臂丛根性撕脱伤模型。电针组予电针刺激左侧“颈5-颈7夹脊穴”;假电针组浅刺左侧“颈5-颈7夹脊穴”旁开3mm处,不输出电流刺激;模型组和正常组无特殊干预。免疫荧光和高尔基染色的检测分为4时间点:（1）基线;（2）造模后3天;（3）造模后1月（即开始电针或假电针后3周）;（4）造模后4月（即停止电针或假电针后1月）。每组每个时间点取2只大鼠行免疫荧光检测、3只大鼠行高尔基染色（其中正常组第2个时间点沿用基线数据）。观察电针/假电针干预的即时效应和后效应。在各时间点分别处死大鼠,取脑组织进行免疫荧光检测和高尔基染色观察,通过对比评估电针治疗对大鼠臂丛根性撕脱伤后神经病理性疼痛相关效应脑区微观结构的作用。结果:（1）免疫荧光检测:（1）S1区:基线水平4组大鼠双侧S1区GFAP、IBA-1表达无显著差异;造模后3天,模型组双侧S1区GFAP、IBA-1表达较正常组显著增加,差异具有统计学意义（P<0.05）;造模后1月（即开始电针或假电针后3周）,模型组双侧S1区GFAP、IBA-1表达较正常组增加（P<0.05）,电针组双侧S1区GFAP、IBA-1表达量较假电针组显著降低（P<0.05）;造模后4月（即停止电针或假电针后1月）,模型组左侧S1区GFAP、IBA-1表达高于正常组（P<0.05）,右侧S1区IBA-1表达高于正常组（P<0.05）,电针组右侧S1区GFAP、IBA-1表达低于电针组（P<0.05）,左侧S1区IBA-1表达低于电针组（P<0.05）。（2）丘脑区:基线水平4组大鼠双侧丘脑区GFAP、IBA-1表达无显著差异;造模后3天,模型组双侧丘脑区GFAP、IBA-1表达较正常组显著增加,差异具有统计学意义（P<0.05）;造模后1月（即开始电针或假电针后3周）,模型组双侧丘脑区GFAP、IBA-1表达较正常组升高（P<0.05）,电针组双侧丘脑区GFAP、IBA-1表达量较假电针组显著降低（P<0.05）;造模后4月（即停止电针或假电针后1月）,模型组双侧丘脑区GFAP表达高于正常组（P<0.05）,电针组双侧丘脑区GFAP、IBA-1表达量较假电针组显著降低（P<0.05）。（2）高尔基染色:（1）S1区:基线水平4组大鼠双侧S1区树突交点总数、树突棘密度无显著差异;造模后3天,模型组双侧S1区树突交点总数、树突棘密度较正常组减少,差异具有统计学意义（P<0.05）;造模后1月（即开始电针或假电针后3周）,模型组双侧S1区树突交点总数较、树突棘密度正常组减少（P<0.05）,电针组双侧S1区树突交点总数、树突棘密度较假电针组增加（P<0.05）;造模后4月（即停止电针或假电针后1月）,模型组双侧S1区树突交点总数、树突棘密度较正常组减少（P<0.05）,电针组双侧S1区树突交点总数、树突棘密度表达高于假电针组（P<0.05）。（2）丘脑区:基线水平4组大鼠双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度无显著差异;造模后3天,模型组双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度较正常组减少,差异具有统计学意义（P<0.05）;造模后1月（即开始电针或假电针后3周）,模型组双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度较正常组减少（P<0.05）,电针组双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度较假电针组增加（P<0.05）;造模后4月（即停止电针或假电针后1月）,模型组双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度较正常组减少（P<0.05）,电针组双侧丘脑区树突交点总数、树突棘密度表达高于假电针组（P<0.05）。结论:电针治疗臂丛神经根性撕脱伤后神经病理性疼痛的中枢机制,可能是抑制大鼠双侧初级躯体感觉皮质和丘脑区的星形胶质细胞、小胶质细胞激活,并促进双侧初级躯体感觉皮质和丘脑区神经元发生可塑性变化。