陳靜子,劉陽(yáng)陽(yáng),劉喆,郭義,郭永明

(1.天津市南開醫(yī)院,天津300100;2.天津中醫(yī)藥大學(xué),天津301617;3.浙江中醫(yī)藥大學(xué)第三附屬醫(yī)院,杭州310005)

針灸學(xué)作為中醫(yī)學(xué)科體系中最具特色和優(yōu)勢(shì)的學(xué)科,以其獨(dú)特的理論體系和治療方法豐富了世界醫(yī)藥衛(wèi)生學(xué)知識(shí)。對(duì)針灸作用原理的研究一直是學(xué)者們多年來的研究重點(diǎn),其中針刺信息的傳導(dǎo)更是針灸研究中關(guān)鍵科學(xué)問題之一。以往對(duì)于針刺信息的研究大多是從形態(tài)學(xué)角度研究針刺信息的傳導(dǎo)媒介,而從化學(xué)角度進(jìn)行的研究較少。既往研究表明,化學(xué)物質(zhì)的傳導(dǎo)是生物體內(nèi)信息傳導(dǎo)的重要途徑之一,如神經(jīng)動(dòng)作電位的傳導(dǎo)機(jī)理、激素作用原理的闡明等。因此,從化學(xué)角度研究針刺信息的傳導(dǎo)是針刺信息研究的重要途徑之一。在眾多的化學(xué)物質(zhì)中,鈣離子(Ca2+)在許多生命活動(dòng)中發(fā)揮著重要作用。在神經(jīng)細(xì)胞遷移和軸突導(dǎo)向中,Ca2+也是一個(gè)很重要的信號(hào)分子[1],由Ca2+參與的細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)被認(rèn)為是神經(jīng)系統(tǒng)整合的分子機(jī)制之一[2],且Ca2+與經(jīng)絡(luò)活動(dòng)具有非常密切的關(guān)系,是構(gòu)成經(jīng)絡(luò)活動(dòng)的關(guān)鍵因素之一。本課題組前期工作中,在不同動(dòng)物、不同模型上均觀察到改變針刺部位的Ca2+濃度可以使針效喪失或減弱,結(jié)果具有一定的普遍性[3-6]。針刺作為一種微創(chuàng)性物理刺激作用于人體時(shí),最迅速、直接的反應(yīng)就是對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)的影響。在針刺過程中,神經(jīng)起著不可或缺的作用,其中外周神經(jīng)是針刺即刻有效信號(hào)的重要傳入途徑之一,阻滯針刺穴位神經(jīng)對(duì)針刺效應(yīng)有明顯的抑制作用[7-8]。穴位作為針刺信號(hào)的起始部位,針刺信號(hào)通過穴位局部的感受器及神經(jīng)末梢的興奮傳入中樞神經(jīng)系統(tǒng)。針感的產(chǎn)生可能有兩方面的原因,一是針刺直接機(jī)械作用于神經(jīng)末梢裝置;二是針刺引起穴位組織中化學(xué)成分的改變或組織細(xì)胞顆粒釋放生物活性物質(zhì)作用于神經(jīng)末梢裝置而將針刺刺激信號(hào)轉(zhuǎn)換為神經(jīng)沖動(dòng)[9-10]。足三里穴作為臨床常用穴位,針刺足三里穴時(shí),可在人和動(dòng)物體內(nèi)產(chǎn)生電信號(hào)或使電信號(hào)發(fā)生變化,相關(guān)研究已取得一定的結(jié)果[11-12]。因此,本文以足三里穴作為刺激點(diǎn),以神經(jīng)反應(yīng)作為切入點(diǎn)進(jìn)行研究,采用鈣離子絡(luò)合劑[乙二醇雙乙胺醚四乙酸(EGTA)溶液]穴位注射絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+,分別記錄穴位注射前及穴位注射后即刻、7 min、14 min、21 min、28min時(shí)針刺足三里穴外周傳入通路脊髓背根神經(jīng)細(xì)束的電信號(hào),并應(yīng)用非線性時(shí)間序列和小波能量熵等方法分析,研究Ca2+對(duì)針刺神經(jīng)電信號(hào)的影響,為揭示Ca2+在針刺信號(hào)傳導(dǎo)過程中的作用及針效產(chǎn)生的始動(dòng)機(jī)制進(jìn)一步提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

選用清潔級(jí)雄性 SD大鼠,體重為180～210g,許可證號(hào)[SCXK(京)2007-0001]。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

大鼠麻醉(20%烏拉坦,1.5g/kg腹腔麻醉)后,取俯臥位固定,沿后背正中線剪開T13-L6段對(duì)應(yīng)的背部皮膚,分離去除皮下筋膜,剔除T13-L5椎體兩側(cè)附著的豎脊肌,用骨鉗剔除T13-L5脊椎棘突和橫突,暴露出脊髓。在解剖顯微鏡下剝離硬脊膜,以皮瓣縫合成油槽,用37℃的石臘油覆蓋保溫、防干燥。鏡下分離L4脊髓背根神經(jīng)并在近心端剪斷,分離至感受野的敏感點(diǎn)在足三里穴位區(qū)的神經(jīng)細(xì)束,將其搭放在雙極鉑金絲記錄電極上,記錄此刻的神經(jīng)細(xì)束放電,行平補(bǔ)平瀉提插法,幅度約 0.3cm,頻率120次/min,操作時(shí)間為 2min,作為穴位藥物注射后放電的對(duì)照。實(shí)驗(yàn)組穴位注射0.1mol/L EGTA 5μL絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+;對(duì)照組穴位注射0.05 mol/L Ca2+-EGTA對(duì)照液5 μL。同上述方法記錄穴位注射前及穴位注射后即刻(YH0)、7min(YH7)、14 min(YH14)、21 min(YH21)、28 min(YH28)時(shí)神經(jīng)細(xì)束的放電情況。傳入單位放電經(jīng)MP150生物信號(hào)采集系統(tǒng)采集記錄并進(jìn)行分析處理。利用非線性時(shí)間序列分析方法、小波能量熵分析法、峰峰間期等方法對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)圖

1.3 數(shù)據(jù)記錄

實(shí)驗(yàn)整體記錄了23組有效實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),其中實(shí)驗(yàn)組17組,對(duì)照組6組。采樣頻率為4kHz,在分析中每個(gè)時(shí)間段截取60s,即240萬(wàn)采樣點(diǎn)進(jìn)行分析。因?yàn)閷?shí)驗(yàn)中采集的信號(hào)——脊髓背角神經(jīng)束為實(shí)驗(yàn)操作者隨機(jī)剝離,是多個(gè)神經(jīng)元放電的累加,非單神經(jīng)元采集的放電,故我們首先需要將幾個(gè)神經(jīng)元的累加信號(hào)進(jìn)行分離,即信號(hào)類選算法(sorting)。

1.4 分析方法

①首先對(duì)針刺峰放電序列進(jìn)行基本特征分析,統(tǒng)計(jì)每個(gè)定長(zhǎng)時(shí)間段中放電個(gè)數(shù),比較穴位注射前后放電個(gè)數(shù)變化情況;統(tǒng)計(jì)每個(gè)時(shí)間段峰放電序列放電幅值的平均值,比較穴位注射前后的變化情況;統(tǒng)計(jì)每個(gè)時(shí)間段峰峰間期(interspike intervals, ISI)序列的變異系數(shù),同樣進(jìn)行對(duì)比。②其次對(duì)針刺電信號(hào)進(jìn)行非線性特征提取,計(jì)算原始電信號(hào)的功率譜和ISI序列的Lyapunov指數(shù),提取ISI序列的關(guān)聯(lián)維數(shù)以及分析放電脈沖序列的LZ復(fù)雜度,比較穴位注射前后峰放電的變化情況。③再對(duì)針刺電信號(hào)進(jìn)行小波能量熵分析,比較穴位注射前后各時(shí)間段熵值變化情況,說明Ca2+濃度降低對(duì)于針刺電信號(hào)的影響。

1.5 統(tǒng)計(jì)學(xué)方法

所有數(shù)據(jù)采用SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。符合正態(tài)分布的計(jì)量資料以均數(shù)±標(biāo)準(zhǔn)差表示,組間比較采用兩獨(dú)立樣本秩和檢驗(yàn),組內(nèi)不同時(shí)段比較采用配對(duì)樣本秩和檢驗(yàn)。以P＜0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

2 結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果中YQ表示穴位注射藥物前;YH0表示穴位注射后即刻;YH7表示穴位注射后第7分鐘;YH14表示穴位注射后第14分鐘;YH21表示穴位注射后第21分鐘;YH28表示穴位注射后第28分鐘。

2.1 基礎(chǔ)統(tǒng)計(jì)分析

2.1.1 放電頻率統(tǒng)計(jì)分析

由表1可見,實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間段(YH0、YH21、YH28)的放電頻率均降低,與同組YQ比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.01);對(duì)照組各時(shí)間段(YH14、YH21、YH28)的放電頻率增高,與同組YQ比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)組YH21、YH28的放電頻率與對(duì)照組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

2.1.2 波形幅值統(tǒng)計(jì)分析

由表2可見,實(shí)驗(yàn)組YH7、YH14的放電波幅均降低,與同組YQ比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);實(shí)驗(yàn)組YH14的放電波幅與同組YH0比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。對(duì)照組YH21的放電波幅增高,與同組YQ比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05);對(duì)照組YH28的放電波幅與同組YH0比較差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間段(YH0、YH7、YH14、YH21、YH28)的放電波幅與對(duì)照組比較差異均具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P＜0.05)。

表1 兩組各時(shí)間段放電頻率比較(±s)

表1 兩組各時(shí)間段放電頻率比較(±s)

注:與同組YQ比較1)P＜0.01,2)P＜0.05;與對(duì)照組比較3)P＜0.05

組別nYQ YH0YH7YH14YH21YH28實(shí)驗(yàn)組58917.53±596.05510.88±292.121)691.82±600.20586.35±369.46448.06±268.501)3)488.41±390.331)3)對(duì)照組59603.67±294.83718.00±395.99672.33±273.34 763.83±250.622)837.33±424.782)910.33±480.782)

表2 兩組各時(shí)間段放電波幅比較(±s)

表2 兩組各時(shí)間段放電波幅比較(±s)

注:與同組YQ比較1)P＜0.01,2)P＜0.05;與對(duì)照組比較3)P＜0.05

組別nYQYH0YH7YH14YH21YH28實(shí)驗(yàn)組580.16±0.150.13±0.103)0.09±0.031)3)0.07±0.021)2)3)0.09±0.063)0.07±0.053)對(duì)照組590.22±0.080.24±0.090.25±0.120.27±0.140.30±0.181)0.31±0.222)

2.1.3 ISI統(tǒng)計(jì)分析

ISI序列是神經(jīng)電信號(hào)最基本的特征之一,生物學(xué)家認(rèn)為其攜帶著生物信息的主要元素,神經(jīng)科學(xué)學(xué)者將ISI序列作為研究神經(jīng)信息編碼的基本方法。為顯示兩組各時(shí)間段ISI的方差系數(shù)(coefficientof variation,CV)均值變化情況,對(duì)樣本進(jìn)行歸一化,得到如圖 2所示的 CV變化趨勢(shì)?？梢钥闯?實(shí)驗(yàn)組 YQ的CV與注射后初始階段基本相同,后期ISI變異性變大。圖3為對(duì)照組各時(shí)間段CV變化趨勢(shì),可見各時(shí)間段的變異系數(shù)處于一個(gè)極小的變化范圍,與實(shí)驗(yàn)組有明顯不同。

圖2 實(shí)驗(yàn)組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列CV均值

圖3 對(duì)照組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列CV均值

2.2 針刺電信號(hào)的非線性動(dòng)力學(xué)分析

2.2.1 功率譜

對(duì)原始針刺電信號(hào)進(jìn)行功率譜分析,它是從能量的角度提取信號(hào)的頻率信息。周期運(yùn)動(dòng)的功率譜是分立的、離散的,對(duì)應(yīng)于尖峰;擬周期運(yùn)動(dòng)的功率譜包括各種頻率,對(duì)應(yīng)于有限數(shù)目的峰值,非周期運(yùn)動(dòng)的功率譜是連續(xù)的,故功率譜分析成為觀測(cè)混沌的重要方法。對(duì)穴位注射前后不同時(shí)段數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜計(jì)算,也得到了上面所述的現(xiàn)象,出現(xiàn)了連續(xù)峰值,具有混沌的特征。

圖4為實(shí)驗(yàn)組17組穴位注射EGTA溶液前后各時(shí)間段功率譜的均值,加粗紅線代表穴位Ca2+濃度正常時(shí)(YQ)的針刺電信號(hào)功率譜?？梢钥吹紼GTA絡(luò)合穴區(qū)Ca2+后,針刺電信號(hào)的功率譜在高頻部分升高。圖5為對(duì)照組各時(shí)間段功率譜的均值,加粗紅線同樣代表YQ這一時(shí)段的功率譜,可以看到在頻率＞5000 Hz的部分與實(shí)驗(yàn)組不同,未顯示隨時(shí)間先升后降的趨勢(shì)。

圖4 實(shí)驗(yàn)組穴位注射前后各時(shí)間段功率譜比較圖

圖5 對(duì)照組穴位注射前后各時(shí)間段功率譜比較圖

2.2.2 關(guān)聯(lián)維數(shù)分析

應(yīng)用關(guān)聯(lián)維數(shù)D2提取兩組穴位注射前后各時(shí)間段針刺足三里穴脊髓背根電信號(hào)的分形混沌特征,維數(shù)相對(duì)越大,系統(tǒng)相對(duì)越復(fù)雜。隨著時(shí)間的流逝,信息損失的速率越快,產(chǎn)生的新信息越多。

由圖6可見,實(shí)驗(yàn)組穴位注射前ISI序列的關(guān)聯(lián)維數(shù)小于穴位注射后ISI序列的關(guān)聯(lián)維數(shù),有一個(gè)遞增的趨勢(shì),而后關(guān)聯(lián)維數(shù)又遞減到穴位注射前水平。圖7為對(duì)照組各時(shí)間段ISI序列關(guān)聯(lián)維數(shù),變化較大,未呈現(xiàn)類似實(shí)驗(yàn)組受Ca2+濃度變化產(chǎn)生的變化規(guī)律。

圖6 實(shí)驗(yàn)組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列關(guān)聯(lián)維數(shù)均值

圖7 對(duì)照組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列關(guān)聯(lián)維數(shù)均值

2.2.3 Lyapunov指數(shù)分析

通過求取Lyapunov指數(shù)來判別ISI序列是否為隨機(jī)的,Lyapunov指數(shù)刻畫了系統(tǒng)對(duì)初始條件的敏感依賴性,即在相空間中具有近乎相同的初始狀態(tài)的軌線以指數(shù)增長(zhǎng)的方式相互分離的性質(zhì),初值敏感性使混沌系統(tǒng)呈現(xiàn)出許多看似與隨機(jī)系統(tǒng)相同的長(zhǎng)期特性,但只有在混沌的系統(tǒng)當(dāng)中才能觀察到正的Lyapunov指數(shù),隨機(jī)信號(hào)的Lyapunov指數(shù)為零。

圖8為實(shí)驗(yàn)組各時(shí)間段ISI序列Lyapunov指數(shù)歸一化后的均值變化情況,有一個(gè)先降低后恢復(fù)的過程,YQ段Lyapunov指數(shù)高于YH段且后期未恢復(fù)到Y(jié)Q水平。圖9為對(duì)照組各時(shí)間段ISI序列Lyapunov指數(shù),該組未呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)組的變化趨勢(shì)。

2.3 針刺電信號(hào)的小波信息熵分析

在信息論中,熵表示每個(gè)符號(hào)所提供的平均信息量和信源的平均不確定性,它能提供關(guān)于信號(hào)潛在的動(dòng)態(tài)過程的有用信息。事實(shí)上,對(duì)于一個(gè)單一頻率的周期信號(hào),除了包含這個(gè)典型信號(hào)頻率的小波尺度,所有的其他小波系數(shù)幾乎都是零。對(duì)于這個(gè)特殊的尺度,小波系數(shù)將接近于1,而此時(shí)信號(hào)的熵值將接近于0或者是一個(gè)很小的值。相反,由一個(gè)完全無(wú)序的過程生成的信號(hào)(例如隨機(jī)信號(hào)),在所有的頻段上都有小波系數(shù),而且數(shù)值大小并無(wú)明顯差別,此時(shí)信號(hào)的熵值將接近于1;同時(shí),信號(hào)的概率分布越接近這種無(wú)序的分布,其熵值也就越大,信號(hào)熵值的大小反映了概率分布的均勻性。如果把小波變換的系數(shù)矩陣處理成一個(gè)概率分布序列,由它計(jì)算得到的熵值就反映了這個(gè)系數(shù)矩陣的稀疏程度,也就是信號(hào)概率分布的有序程度,這種熵就稱作小波熵。因?yàn)楦鳂颖緮?shù)據(jù)之間小波能量熵差異較大,為了進(jìn)行比較,同上做歸一化處理。

由圖10可見,實(shí)驗(yàn)組穴位注射EGTA前脊髓背根針刺電信號(hào)的小波能量熵明顯高于注射后。圖11為對(duì)照組各時(shí)間段平均小波能量熵,可以看到其小波能量熵或處于基本不變的趨勢(shì)或是增加,與實(shí)驗(yàn)組呈明顯相反的變化趨勢(shì),也說明了Ca2+濃度減低對(duì)于針刺電信號(hào)的影響。

圖8 實(shí)驗(yàn)組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列Lyapunov指數(shù)均值

圖9 對(duì)照組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列Lyapunov指數(shù)均值

圖10 實(shí)驗(yàn)組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列小波能量熵均值

圖11 對(duì)照組穴位注射前后各時(shí)間段ISI序列小波能量熵均值

3 討論

針刺電信息的傳入方式分為兩種,一種是經(jīng)神經(jīng)纖維直接向中樞傳遞;另一種是基于神經(jīng)-化學(xué)接力聯(lián)動(dòng)假說[13]。針刺穴位后,針刺信息由外周傳入道路進(jìn)入中樞有關(guān)各級(jí)腦部,經(jīng)中樞整合調(diào)制后,通過傳出途徑對(duì)臟腑器官的活動(dòng)和痛反應(yīng)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制[14]。已有實(shí)驗(yàn)證明,由外周傳入神經(jīng)通路傳入的針刺信息,通過各級(jí)中樞作用后轉(zhuǎn)換為傳出神經(jīng)沖動(dòng),其神經(jīng)沖動(dòng)沿脊髓背外側(cè)索下行至有關(guān)節(jié)段,對(duì)脊髓背角、中間外側(cè)角及前角神經(jīng)元發(fā)生作用,作用后的神經(jīng)沖動(dòng)再沿相應(yīng)的軀體運(yùn)動(dòng)神經(jīng)或植物神經(jīng)傳至各自的效應(yīng)器,引起其功能活動(dòng)的各種變化。針刺穴位后可能引起多種反應(yīng),通過多種途徑來產(chǎn)生針刺效應(yīng),而Ca2+在針刺效應(yīng)的信息傳導(dǎo)中起到關(guān)鍵作用,可能是針刺效應(yīng)產(chǎn)生的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。既往研究結(jié)果表明,在神經(jīng)細(xì)胞遷移和軸突導(dǎo)向中Ca2+也是一個(gè)很重要的信號(hào)分子[1],由Ca2+參與的細(xì)胞信號(hào)系統(tǒng)被認(rèn)為是神經(jīng)系統(tǒng)整合的分子機(jī)制之一[2],且Ca2+與經(jīng)絡(luò)活動(dòng)具有非常密切的關(guān)系,是構(gòu)成經(jīng)絡(luò)活動(dòng)的關(guān)鍵因素之一。大鼠腦缺血后,缺血區(qū)細(xì)胞外游離Ca2+很快流入細(xì)胞內(nèi),腦缺血后20min已形成細(xì)胞內(nèi)鈣超載?，F(xiàn)代研究證明,神經(jīng)元內(nèi)鈣超載是導(dǎo)致神經(jīng)元壞死的關(guān)鍵因素[15]。經(jīng)手十二井穴點(diǎn)刺放血法治療的大鼠,從針刺后第8分鐘就開始明顯抑制細(xì)胞外游離Ca2+的內(nèi)流,其趨勢(shì)與時(shí)間呈正相關(guān),至第20分鐘細(xì)胞內(nèi)鈣超載已有所緩解。所以,腦缺血超早期應(yīng)用手十二井穴點(diǎn)刺放血法進(jìn)行干預(yù)可快速起效,起到調(diào)節(jié)缺血區(qū)腦細(xì)胞內(nèi)外游離Ca2+濃度,有效抑制神經(jīng)元內(nèi)鈣超載,保護(hù)腦細(xì)胞功能的作用[16]。目前許多研究也表明,針刺可在機(jī)體自穩(wěn)機(jī)制下,在生理功能最大調(diào)節(jié)極限范圍內(nèi),調(diào)節(jié)Ca2+活性的生理濃度,使其趨于平衡,盡早促進(jìn)疾病由病理狀態(tài)向正常生理狀態(tài)轉(zhuǎn)化,從而達(dá)到扶正祛邪、以平為期的目的[17-18]。針刺刺激的初始應(yīng)答部位主要是穴位局部,同時(shí)穴位局部又是針刺的物理信息向生物有效信息轉(zhuǎn)換的初始部位,針刺信息的整個(gè)轉(zhuǎn)化過程又在穴位處被放大[19],能夠?qū)εR床后續(xù)針刺效應(yīng)發(fā)揮重要作用。因此,從穴位局部入手,研究針刺效應(yīng)的初始動(dòng)力學(xué)調(diào)控機(jī)制,將有助于揭示針刺作用原理及機(jī)制。本課題組前期研究工作表明,Ca2+與肥大細(xì)胞都是針效產(chǎn)生的關(guān)鍵因素[20-21]。郭義等[22]發(fā)現(xiàn)穴處的Ca元素可能存在富集;針刺可引起穴位及經(jīng)脈線上Ca2+濃度變化[23-25]。裴瑩等[26]采用EGTA絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+后,采用光鏡觀察穴區(qū)肥大細(xì)胞的形態(tài)學(xué)變化,研究在針效產(chǎn)生中鈣離子與肥大細(xì)胞兩者相互作用的關(guān)系,結(jié)果顯示機(jī)體在胃損傷狀態(tài)下,針刺能夠促進(jìn)足三里穴位周圍的肥大細(xì)胞脫顆粒。絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+后,針刺不能對(duì)機(jī)體的穴區(qū)皮膚、肌肉處的肥大細(xì)胞脫顆粒。且絡(luò)合穴區(qū)Ca2+時(shí)的EGTA濃度越高,針刺后機(jī)體穴區(qū)皮膚、肌肉處脫顆粒的肥大細(xì)胞數(shù)量越少,同時(shí)肥大細(xì)胞脫顆粒率越低。在針刺過程中,機(jī)體穴位處受針刺刺激后,針刺局部可能會(huì)產(chǎn)生類似炎性反應(yīng),穴位結(jié)締組織牽張釋放Ca2+等化學(xué)物質(zhì),Ca2+濃度升高,激活肥大細(xì)胞,促使肥大細(xì)胞脫顆粒,釋放組胺等炎性介質(zhì),并使毛細(xì)血管擴(kuò)張,通透性增加而引起神經(jīng)、免疫等細(xì)胞反應(yīng),Ca2+等化學(xué)物質(zhì)循經(jīng)傳送等一系列化學(xué)反應(yīng)。另外,我們知道Ca2+與神經(jīng)細(xì)胞之間關(guān)系密切,Ca2+可以引起神經(jīng)沖動(dòng),能有效調(diào)控突觸前和突觸后的調(diào)節(jié)機(jī)制,具有可控制突觸后離子通道的功能和逆行抑制神經(jīng)遞質(zhì)釋放機(jī)制的雙重調(diào)節(jié)機(jī)制[27-29]。EGTA是一種氨羧配位劑,可以與金屬離子形成配合物,它與Ca結(jié)合后發(fā)生構(gòu)象改變,形成穩(wěn)定的EGTA鈣配合物。因此,本研究實(shí)驗(yàn)組以EGTA穴位注射絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+,對(duì)照組以Ca2+-EGTA絡(luò)合液作為對(duì)照液,通過觀察兩組穴位注射前后各時(shí)間段針刺電信號(hào)的變化,研究Ca2+對(duì)針刺神經(jīng)電信號(hào)的影響特征和規(guī)律,揭示Ca2+在針刺信號(hào)傳導(dǎo)過程中的作用,為針效產(chǎn)生的始動(dòng)機(jī)制進(jìn)一步提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。應(yīng)用生物電工學(xué)的部分分析方法對(duì)針刺電信號(hào)峰放電序列進(jìn)行基本特征分析、非線性特征提取和小波能量熵分析,比較穴位注射前后各時(shí)間段數(shù)值的變化情況,結(jié)果提示EGTA溶液絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+能夠明顯降低支配該穴區(qū)的脊髓背根神經(jīng)細(xì)束放電頻率和波幅。說明Ca2+在針刺神經(jīng)電信號(hào)傳導(dǎo)過程中起著重要作用。絡(luò)合足三里穴區(qū)Ca2+后再行針刺,支配該穴區(qū)的脊髓背根神經(jīng)細(xì)束放電頻率、波形幅值,及非線性分析結(jié)果等都與對(duì)照組存在明顯區(qū)別。本研究結(jié)果再次證明了穴區(qū)Ca2+濃度是針效產(chǎn)生的關(guān)鍵因素,是經(jīng)絡(luò)活動(dòng)的重要物質(zhì)基礎(chǔ),提示神經(jīng)細(xì)胞、Ca2+與針刺之間的信號(hào)傳遞可能是針效產(chǎn)生始動(dòng)機(jī)制的主要環(huán)節(jié)之一,這種信號(hào)傳遞的過程可以開啟神經(jīng)-體液的針刺信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、傳導(dǎo),經(jīng)中樞整合后激活神經(jīng)-內(nèi)分泌-免疫系統(tǒng)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò),從而作用于效應(yīng)器官并最終產(chǎn)生針刺效應(yīng)。

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