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第一部分:针刺镇痛穴位ST36引发脑内痛觉相关区域时间响应的脑磁图研究
目的:现存的神经影像的研究主要关注针刺刺激所引发的神经响应在空间的分布。然而,针刺的一个显著的特点就是其效应的持续性。本研究试图采用脑磁图的方法探明在针刺镇痛穴位ST36(足三里)后大脑中枢神经的时空二维神经响应。为了进一步证实针刺穴位的功能特异性,我们采用了在PC6(内关穴)和足三里旁边的非经非穴位点的针刺作为对照组。
方法:42名均为右手利且都没有针刺经历的大学生作为志愿者参加了这项研究。每个组有14名被试者,组中的每一名被试者只进行一个穴位的刺激。每个被试者的MEG数据(151通道全脑系统)和结构fMRI数据(3D序列,每个体素为1mm3用来进行结构定位)都进行采集。所有的数据处理过程均采用BrainStorm软件中的工具实现。
结果:针刺穴位ST36后,大脑呈现了随时间演化的不同响应模式。我们的结果显示了针刺不同穴位点(或者相较于针刺非穴位点)时,显著体现出大脑不同区域的神经响应。特别是在针刺镇痛穴位ST36之后,可引起对中脑导水管周围灰质和下丘脑等疼痛相关区域随时间变化的抑制性神经响应模式。然而针刺PC6穴位后,则明显表现为脑岛和丘脑的激活响应。
结论:在本研究中,通过采用属于不同经络的穴位点和旁开非穴位点分别作为对照组,结果发现针刺镇痛穴位ST36可引起大脑随时间变化的不同神经响应,这些响应区域主要位于中脑导水管周围灰质和下丘脑等与镇痛相关的脑区。由此证明,针刺不同穴位点会引发以功能为导向的特异性分化,与穴位在临床上的主要治疗功能相关。
第二部分:采用小波变换的时频分析方法对针刺引起不同神经响应的脑磁图研究
目的:作为中医针刺理论核心的穴位特异性目前面临很多挑战。以往的影像学研究主要关注针刺刺激所引发的中枢神经空间响应模式。然而,针刺最基本的特性是其效应的持续性。针对功能磁共振本身时间分辨率较低以及所采用多组块实验设计的不恰当的主要问题,本研究拟采用非重复事件相关的实验设计模式,并结合高时间分辨率的脑磁图技术,用来探讨针刺所引发的中枢神经时变响应信息。
方法:28名均为右利手且都没有针刺经历的大学生作为志愿者参加了这项研究。每个组有14名被试,组中的每一名被试只进行一个穴位的刺激。每个被试的MEG数据(151通道全脑系统)和结构fMRI数据(3D序列,每个体素为1mm3用来进行结构定位)都进行采集。所有的数据处理过程均用BrainStorm软件中的工具实现。本研究中,我们采用了莫雷小波变换方法考察针刺足三里与旁开假穴的大脑中枢神经的时频响应信息。
结果:针刺足三里与旁开假穴显著变化的频段集中在delta频段。针刺足三里穴后,delta频段显著的能量增加主要位于对侧的颞中回区域(具体表现为杏仁核以及旁海马回),而能量的降低主要表现在同侧的颞中回区域。相较于针刺足三里穴,针刺旁开假穴并未出现在该区域显著的变化趋势;由此可知,针刺足三里颞中回区域的变化,体现了该穴位的相对功能特异性。行为数据也对此结论进行了佐证,痛阈值仅在针刺足三里穴后出现显著上升,而在假穴后并未出现相同的趋势。考虑到颞中回(特别是杏仁核以及旁海马)是疼痛下行抑制通路的重要核团,结合痛阈的升高变化,可以推测与针刺足三里穴后出现的镇痛特异性相关。
结论:针刺足三里的镇痛效应主要表现为对疼痛下行抑制通路核团的抑制作用;针刺特定穴位之后,大脑会出现以穴位功能特异性为导向的大脑能量的重新组合与分布。