徐 彧 陳正光 袁小佳 杜豐夷 趙天佐
1.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院 (北京 100700)
2.北京中醫(yī)藥大學東直門醫(yī)院通州院區(qū)放射科 (北京 101100)
3.南陽理工大學張仲景國醫(yī)國藥學院 (河南 南陽 473000)
內(nèi)關(guān)穴(PC6)為心包經(jīng)八脈交會穴、絡穴之一,為心系疾病的治療常用腧穴且臨床療效顯著,以往的研究認為其對于神經(jīng)、情志疾病也有明顯的療效,為心腦同治的要穴,但其神經(jīng)機制復雜,相關(guān)研究眾多,且研究中混雜如阿爾茨海默病(AD)、嚴重抑郁癥(MDD)、帕金森病(PD)等各類神經(jīng)系統(tǒng)疾病,各自存在相關(guān)的神經(jīng)病理生理基礎,無法精準分析針刺PC6后產(chǎn)生的中樞效應機制。因此,本研究剔除其他疾病患者,將研究對象聚焦健康志愿者,著重探討針刺PC6對健康成人腦區(qū)激活較為一致的區(qū)域及功能,揭示針刺PC6潛在的中樞機制。
隨著腦功能成像技術(shù)的蓬勃發(fā)展,近幾年在Pubmed上以“functional magnetic resonance imaging”為關(guān)鍵詞的文章每年可達到上千篇,2021年、2022年已突破3000篇,其中腦功能磁共振技術(shù)為研究熱點之一。功能磁共振技術(shù)應用于針刺作用機制的研究隨之得到空前發(fā)展期,利用腦功能磁共振成像技術(shù)來探索針刺治療各類疾病的中樞神經(jīng)機制,已成為針灸效應可視化的重要技術(shù)手段。雖然腦功能磁共振研究數(shù)量急劇增加,但在其技術(shù)門檻、成本、受試者招募等多因素的影響下多數(shù)的研究樣本量偏小,導致統(tǒng)計檢驗力偏低,研究結(jié)果往往存在“假陽性”、“假陰性”的情況,因此產(chǎn)生了可整合相似研究的元分析技術(shù)。腦成像元分析以基于體素的坐標元分析應用最為廣泛,體素的坐標分析又分為激活似然性評估(ALE)、核密度分析(KDA)、信號差異圖分析(SDM),由于ALE分析方法的科學性、嚴謹性和便捷性,本研究采用ALE分析健康志愿者針刺PC6產(chǎn)生的中樞效應機制。
1.1 資料來源研究數(shù)據(jù)來源于以下中英文數(shù)據(jù)庫(截止2022年11月):中國知網(wǎng)、中國生物醫(yī)學文獻、萬方、維普、PubMed、Embase 和 Cochrane Library。中文數(shù)據(jù)庫檢索的關(guān)鍵詞為:內(nèi)關(guān)、針刺、腦、磁共振、功能核磁、靜息態(tài),英文數(shù)據(jù)庫使用以下檢索式(Neiguan or PC6)AND(magnetic resonance imaging or functional magnetic resonance imaging or resting-state functional magnetic resonance imaging or MRI or fMRI or r-fMRI or rs-fMRI)。共檢索出中英文文獻215篇。
納入標準:研究對象:健康成人,右利手,年齡、性別及招募來源不限;研究手段:使用fMRI分析全腦區(qū)域激活情況的研究,成像狀態(tài)為靜息態(tài),分析方法采用ALFF/fALFF或/和ReHo;干預手段:針刺PC6單穴,手針或電針,可單/雙側(cè)針刺;結(jié)果報告:報告靜息態(tài)下針刺PC6后腦區(qū)激活結(jié)果,差異腦區(qū)以Talairach或MNI坐標呈現(xiàn),差異腦區(qū)分析采用的統(tǒng)計閾值應滿足矯正后P<0.05,未矯正應滿足P<0.001;實驗設計:自身前后對照,同時具有針刺前后靜息態(tài)掃描,明確較針刺前后腦激活區(qū)變化的激活簇坐標系。排除標準:綜述、元分析及個案;未報告坐標系的研究;通過分析感興趣區(qū)的研究;成像狀態(tài)為任務態(tài)。
1.2 提取資料內(nèi)容
1.2.1 數(shù)據(jù)處理 基于Ginger ALE 3.0軟件(http://www.brainmap.org/ale)進行ALE元分析。首先提取納入ALE分析的文獻中的3D坐標,本研究所提取的坐標均為靜息態(tài)下針刺內(nèi)關(guān)穴前后對比發(fā)生變化的腦坐標,本研究使用Montreal Neurological Institute(MNI)標準空間,使用Icbm2tal軟件將文獻中提取的所有Talairach坐標轉(zhuǎn)化為MNI空間坐標,統(tǒng)一坐標空間。根據(jù)Ginger ALE 3.0使用手冊,我們將激活似然估計圖示的閾值定為P<0.001,使用未矯正的p值(Uncorrected P)進行糾正,簇像素最小值設為250mm3,得到閾值ALE-image。最后使用Mango軟件(http://ric.uthscsa.edu/mango/),將結(jié)果呈現(xiàn)到標準模板中。該方法通過對多個的激活區(qū)域中心坐標進行三維高斯函數(shù)模擬及統(tǒng)計閾值檢驗,并且在高斯函數(shù)坐標估計過程中對所納入的研究坐標進行基于研究樣本量的加權(quán)分析,使統(tǒng)計結(jié)果更具客觀性[1]。
2.1 文獻檢索通過以上搜索方式共檢索到215篇文獻,剔除重復文獻122篇,按照納排標準閱讀摘要后剔除76篇,包含非功能核磁研究33篇、非針刺PC6文獻22篇、綜述2篇、動物實驗3篇、非單穴位針刺PC6研究16篇,對余下17篇文獻進行詳細閱讀分析,其中1篇缺乏自身對照、2篇研究人群為非健康成人、5篇為任務態(tài)非靜息態(tài)fMRI研究、4篇受試者重疊、1篇未報告空間坐標,最終納入4篇相關(guān)文獻[2,9-11],文獻篩選流程見圖1。
圖1 文獻提取流程
2.2 數(shù)據(jù)提取提取健康成人志愿者51例,ALFF差異腦區(qū)63個(見表1)。
表1 納入文獻基本信息
2.3 數(shù)據(jù)分析此ALE元分析共納入4篇文獻,有51個被試,均采用ALFF分析,文獻中針刺PC6后55個活動增強點和8個活動減低點,經(jīng)ALE分析得出共產(chǎn)生了2個活動增強的激活簇(見圖2)。健康成人針刺PC6后激活點激活簇聚集在左側(cè)中央后回(postcentral gyrus,PG)、左側(cè)額上回(superior frontal gyrus,SFG),未發(fā)現(xiàn)活動減低區(qū)(見表2)。
圖2 針刺PC 6 腦激活區(qū)元分析結(jié)果圖;圖為總體數(shù)據(jù)元分析結(jié)果圖,uncorrected P<0.001,min.cluster size=250 mm3,圖中所激活的腦區(qū)達到了顯著激活水平。紅色激活區(qū)域為活動增加區(qū),無藍色活動減低區(qū)。圖中所激活的腦區(qū)從上到下依次為:左側(cè)中央后回(postcentral gyrus,PG)、左側(cè)額上回(superior frontal gyrus,SFG),BA:Brodman,s Area,布魯?shù)侣鼌^(qū)。
表2 采用ALFF分析方法針刺內(nèi)關(guān)ALE元分析激活簇結(jié)果
rs-fMRI是基于脫氧血紅蛋白是順磁性,含氧血紅蛋白為逆磁性的原理,以腦局部組織細胞功能活動時血氧水平變化為基礎,通過磁共振信號的變化評價腦功能活動,這種通過反應局部血流量/氧合水平的評估腦功能活動的方法即為局部血氧水平依賴成像技術(shù)(BOLD),可在不同任務狀態(tài)、不同刺激方式及強度下因腦組織對氧的不同代謝而出現(xiàn)信號差異。rs-fMRI常用的分析方法包括低頻振幅(ALFF)、低頻振幅比率(fALFF)、局部一致性(ReHo)、功能連接(FC),本研究納入文獻的分析存在差異區(qū)域的均為ALFF方法,無ReHo相對一致的腦區(qū),而ALFF揭示了區(qū)域自發(fā)活動的 BOLD 信號強度,即ALFF增強提示該腦區(qū)自發(fā)活動增強,ALFF減低提示該腦區(qū)自發(fā)活動減弱。
PC6為手厥陰心包經(jīng)的絡穴,為八脈交會穴且通陰維脈,作為心胸疾病的常用穴位,對胸痹、心痛及心悸、心慌等療效確切[3]。以往研究[4]發(fā)現(xiàn)針刺PC6可通過正中神經(jīng)調(diào)節(jié)交感神經(jīng)及迷走神經(jīng),起到心腦同治的作用。本研究采用ALE元分析方法探討靜息態(tài)下健康成人針刺PC6后腦功能的激活特點,挖掘既往研究中PC6心腦同治作用的中樞機制,通過對納入的文獻分析,結(jié)果顯示健康成人針刺右側(cè)PC6的ALFF增強腦區(qū)主要分布于左側(cè)中央后回(BA40)、左側(cè)額上回(BA9)。分析納入的文獻中志愿者均為右利手,4項研究中3項為針刺右側(cè)PC6,結(jié)果激活反應區(qū)均在左側(cè),這種對側(cè)激活與優(yōu)勢半球的分布特點相符合。
有綜述性研究[5]認為針刺PC6可特異性激活腦區(qū)扣帶回、顳葉、枕葉、海馬等部位,配合不同穴位、手法,針刺不同狀態(tài)人群時,腦區(qū)激活情況存在一定差異。以不同疾病的患者為研究對象,其針刺PC6后分析得出的神經(jīng)效應機制也有不同,Chunlin Li[6]等認為對于焦慮患者針刺右側(cè)PC6后左側(cè)海馬旁、枕顳葉、右側(cè)顳上回激活增強,右側(cè)額中回、右側(cè)楔前葉和楔前葉呈負激活,而非穴位針刺時丘腦和額中回激活增加,左額中回則負激活。Lijun Bai[7]等的研究針對惡心嘔吐的患者進行針刺PC6治療,觀察針刺后腦區(qū)激活狀態(tài)的改變,結(jié)果顯示針刺PC6可抑制絮凝結(jié)節(jié)葉(結(jié)節(jié)和小舌)、杏仁核、島葉和下丘腦處腦區(qū)的激活,對惡心產(chǎn)生抑制作用。AD的很多針刺研究也涉及PC6,有分析[8]認為通過刺激PC6可以改變涉及認知區(qū)域的大腦內(nèi)皮層活動振幅,從而認為針刺PC6可能改善精神和神經(jīng)障礙,但目前其對AD的中樞作用機制未形成一致的研究結(jié)果?;谝陨辖Y(jié)果的多樣性、復雜性,研究健康成人靜息態(tài)下針刺PC6前后腦功能的變化更有利于PC6針刺后的中樞效應機制的挖掘,但既往的研究中健康成人靜息態(tài)下針刺PC6產(chǎn)生的腦區(qū)激活效應的結(jié)果并非完全一致,有重疊也有不同,如聶守萍等[9]認為針刺右側(cè)PC6引起右側(cè)海馬旁回、左側(cè)背外側(cè)額上回、雙側(cè)額中回及尾狀核、右側(cè)角回腦區(qū)的正激活,雙側(cè)顳中回、顳上回、右側(cè)緣上回及左側(cè)腦島的負激活,Gang Zhang等[10]則認為PC6的刺激可能激活了包括額葉、扣帶皮層和小腦在內(nèi)的部分腦區(qū),Seung-Schik Yoo等[11]的研究結(jié)果主要體現(xiàn)在左側(cè)中央前回、丘腦背內(nèi)側(cè)核和額上回的信號增強。
3.1 額上回的激活額葉主要與精神、語言和隨意運動有關(guān),額上回位于前額葉皮層的上部,有研究發(fā)現(xiàn)前額葉皮層可能在精神分裂癥中起到關(guān)鍵的功能作用[12]。額上回參與運動任務、工作記憶、靜息狀態(tài)調(diào)節(jié)和高級認知控制[13]。按照Brodmanns Area分區(qū),此研究的結(jié)果BA9為額葉前部的額葉聯(lián)合區(qū),屬于背外側(cè)前額葉皮層(DLPFC),DLPFC是額中回外側(cè)前額葉皮層的一個區(qū)域,通常被認為是重疊的,特別是BA9與智力和精神活動密切相關(guān),似乎整體參與焦慮情緒[14]。Yangyang Wang[15]的研究顯示完全睡眠剝奪導致的認知障礙中腹側(cè)前腦島(vAI)與額上回的FC明顯增強,且FC增強與認知障礙呈負相關(guān),譚志[16]等的研究也有相似結(jié)果。肖紅等的研究[17]發(fā)現(xiàn)青少年抑郁癥患者的前額葉皮質(zhì)、海馬及丘腦中膽堿復合物含量較健康青少年有明顯增高。研究表[18]明額上回與兒童注意力缺乏多動癥(ADHD)密切相關(guān),額葉的異常激活可能與兒童ADHD相關(guān),其皮質(zhì)厚度可能抑制工作記憶中的神經(jīng)心理任務,其參與不同的認知過程及部分運動任務。Ji-Woo Seok[19]的研究表示右額上回的皮質(zhì)厚度與灰質(zhì)體積與青少年易激惹程度呈負相關(guān)。有研究表明思維抑制與額上回的激活呈正相關(guān)[20],那么針刺PC6使額上回ALFF的增強可能會抑制過度思維的發(fā)生,對思維過度活躍的焦慮抑郁人群發(fā)揮一定作用,與臨床針刺雙側(cè)PC6對焦慮抑郁的治療相一致。Diego A Pizzagalli[21]等研究認為MDD存在前額葉的結(jié)果異常。Liang Zhou等人的研究[22]發(fā)現(xiàn)對于PD伴MDD的患者刺激前額葉有很好的治療效果。也驗證了針刺PC6可能通過對額上回的激活作用產(chǎn)生對抑郁、焦慮的調(diào)節(jié)作用。以上多項研究均表明額上回(BA9)區(qū)域在情緒及認知疾病中的作用,本研究額上回(BA9)的ALFF增強揭示了針刺PC6對情志及認知疾病產(chǎn)生治療作用可能的中樞機制。
3.2 中央后回的激活中央后回為大腦皮質(zhì)感覺區(qū),是深淺感覺的皮質(zhì)中樞,接受對側(cè)肢體深淺感覺的信息,如發(fā)生病變可反應在病灶對側(cè)肢體復合性感覺障礙,如實體覺、位置覺、兩點辨別覺和皮膚定位覺的減退和缺失,這種對側(cè)效應與我們的分析結(jié)果針刺右側(cè)產(chǎn)生左側(cè)中央后回ALFF增強相一致。BA40所在的次級體感皮層是觸覺物體識別和學習的高階關(guān)聯(lián)中心的一部分。在觸摸辨別不同紋理的BOLD研究中發(fā)現(xiàn)中央后回是大腦的主要激活部位,參與了觸覺感知的更高級的識別過程,且觸摸不同紋理所誘發(fā)的腦激活強度不同[23]。一項顳下頜關(guān)節(jié)紊亂產(chǎn)生的慢性疼痛引起的腦功能變化研究中,發(fā)現(xiàn)疼痛刺激可以引起對側(cè)BA40的顯著激活,當痛覺減退時,對側(cè)BA40顯著降低[24],而本研究的結(jié)果ALFF增強區(qū)即為BA40,提示針刺PC6產(chǎn)生的疼痛感可能激活了頂葉感覺區(qū)的BA40。以BA分區(qū)為劃分方法的語言腦區(qū)研究[25]中指出,BA40為語言生產(chǎn)系統(tǒng)Wernicke區(qū)的一部分,提示針刺PC6可能對治療語言理解障礙的失語癥有一定作用,但相關(guān)作用有待深入論證。
在AD、帕金森病癡呆(PDD)和路易體癡呆(DLB)的認知相關(guān)神經(jīng)退行性病變治療靶點的研究[26]中,觀察患者死后BA9、BA40的炎癥指標膜連蛋白A1(AnxA1)變化,AnxA1與促凋亡標志物裂解的caspase-3呈正相關(guān),結(jié)果發(fā)現(xiàn)其未在BA40區(qū)域消退,BA40可能是此疾病存在的靶點,但該試驗結(jié)果還需多維度論證。Yuek Ling Chai的研究[27]發(fā)現(xiàn)組織蛋白酶D(catD)上調(diào)可能是對AD相關(guān)過程在BA40區(qū)域的適應性反應。Roland Zahn[28]的研究對進行性非流利性失語癥(PNA)以及使用氟脫氧葡萄糖正電子發(fā)射斷層掃描(FDGPET)和體素測量(VBM)的AD患者進行分析,均顯示左側(cè)BA40異常。針刺PC6對AD的fMRI研究[29]發(fā)現(xiàn)針刺后健康受試者和AD患者的額葉和顳葉都被激活,與我們的研究結(jié)果有部分一致。觸覺的高級辨別區(qū)及痛覺的反應區(qū)均涉及中央后回,針刺PC6使BA40的ALFF增強可由于其針刺觸碰、進針痛覺而產(chǎn)生功能表達的結(jié)果,且提示臨床針刺PC6可能通過激活BA40區(qū)域?qū)D產(chǎn)生治療作用。
綜上所述,此ALE分析結(jié)果顯示健康右利手成人針刺右側(cè)PC6產(chǎn)生左側(cè)中央后回(BA40)及左側(cè)額上回(BA9)的ALFF特異性增強,這種對側(cè)激活與大腦優(yōu)勢半球分布一致。納入的文獻中的激活結(jié)果均為ALFF分析,結(jié)果提示針刺PC6在情志疾病治療中可能通過對額上回的激活而發(fā)揮作用;對中央后回的激活可能因為針刺的痛覺及觸覺刺激所產(chǎn)生,同時可能通過激活中央后回對AD等認知疾病產(chǎn)生治療作用,包括涉及認知層面的語言理解障礙性失語癥。
本研究的局限性,滿足納入條件的文獻量較少,文獻中BOLD分析方法局限于ALFF、ReHo,但僅ALFF分析具有陽性結(jié)果,分析方法過于單一。且研究均使用手針,手針具有刺激量不及電針穩(wěn)定等問題??傊?,本研究運用 ALE元分析方法發(fā)現(xiàn)中央后回(BA40)及額上回(BA9)是健康成人針刺PC6的重要效應腦區(qū),這些腦區(qū)的激活有助于揭示針刺PC6治療作用的中樞效應機制。