基于fMRI的脑功能连接变化研究针刺刺激量的脑中枢网络机制

Cerebral infarction is a serious disease with limb paralysis as its main sequela. At present, the research on acupuncture treatment of cerebral infarction based on fMRI has become a focus, especially the central mechanism of improving the motor function in patients. However, there is rare research on the acupuncture stimulation quantity that influences the curative effect, especially through the combination of acopoints and the observation on changes of cerebral functional connection. This study, on the basis of previous multi-center clinical research and basic research, was aimed to further confirm the relationship between governor vessel and motor system and targeting effect on motor cortex of the brain. Additionally, the hypothesis was put forward that acupuncture with different stimulation quantities on certain points of governor vessel could cause changes of cerebral functional connection, mainly the enhancement of connection between primary motor cortex, anterior central gyrus and cerebellum. Through orthogonal design of acupuncture time and frequency of cerebral infarction, fMRI changes of subjects were observed in resting and stimulating state before the acupuncture and effective state after the acupuncture, and changes in cerebral functional connections and the correlation were compared under three different conditions. Scientific issues was put forward on the rule of acupuncture prescriptions in the acupuncture treatment of cerebral infarction and its correlation with acupuncture stimulation quantity; the regularity of needling governor vessel to improve motor system and central effect was indicated; central network mechanism of acupuncture stimulation quantity’s impact on curative effect was revealed, laying a foundation for the research on dose-effect central mechanism of acupuncture manipulation of cerebral infarction and providing a scientific basis for the theoretical innovation of acupuncture and meridian.

脑梗死是重大疾病，肢体瘫痪是其主要后遗症。目前基于fMRI研究针刺治疗脑梗死，特别是改善患者运动功能的中枢机制已成为研究热点，但对于影响疗效的针刺刺激量尤其是通过组穴观察脑功能连接变化来探讨的研究尚属空白。本研究拟在前期多中心临床研究及基础研究的基础上，进一步证实督脉与运动系统的关系及其对大脑运动皮层的靶向作用，提出“不同刺激量针刺督脉相关穴位能引起以初级运动皮层与中央前回和小脑连接增强为主的脑功能连接变化”假说。通过对脑梗死的针刺时间、频率进行正交设计，观察受试者针刺前静息态、刺激态、针刺后效应态的fMRI变化，同时比较三种不同状态下脑功能连接的变化及其相关性。提出针刺治疗脑梗死针灸组方的规律及与针刺刺激量的相关性等科学问题，揭示针刺督脉改善运动系统的规律性及中枢效应；揭示针刺刺激量对疗效影响的中枢网络机制；为针对脑梗死针刺手法的量效中枢机制研究奠定基础，为创新针灸经络理论提供科学依据。

脑梗死是重大疾病，基于fMRI研究不同针刺刺激量治疗脑梗死的中枢网络机制尚属空白。本研究在云南省中医医院、昆明市延安医院、云南大学第一附属医院进行随机、对照、盲法的多中心大样本临床研究。共纳入病例87例，脱落10例，完成试验77例，脱落率为11%。通过A、B、C三组组内比较针刺前后三种状态脑功能连接程度的不同，ReHo和FC分析发现，激活脑区存在脑叶相似性，部分脑区出现重合。且不同分析结果，表明激活的脑区具有相邻性。亚组干预方式中，A1、A5、A6组存在针刺持续效应，且A1组持续效应较为稳定；A10组激活区域较为局限，且无明显持续效应；A2、A3、A9组即刻效应强于持续效应。B组组内比较研究结果无显著意义。A组与C组使用相同刺激量干预患者和健康人，激活的脑区存在差异；A组（升阳通督针法）、B组（醒脑开窍针法）均可以改善患者的神经功能缺损、日常生活能力，且一周后的改善作用B组优于A组。. 本研究表明，针刺脑梗死患者督脉组穴能够靶向性激活大脑功能区域，不同针刺刺激量激活的脑区和功能连接存在差异。在相同捻转频率下，不同刺激时间激活的脑叶具有相似性，但存在位置和范围的差异；在相同刺激时间下，不同捻转频率激活的脑区差异更大，且绝大部分区域位于不同脑叶，表明在影响针刺脑效应的因素中，针刺频率比刺激时间更为重要。使用相同刺激量干预患者和健康人，激活脑区主要集中在额叶、顶叶，小部分激活区域位于枕叶和小脑后叶，提示针刺可以对健康人产生更广的激活脑区及更广泛的脑功能连接；但针刺脑梗死患者，脑梗死会对脑区的激活产生抑制影响，抑制脑区的功能连接，揭示脑梗死能阻滞针刺对脑区的激活和连接程度；研究表明，可能低时间低频率刺激对患者的刺激效果较为稳定；相同频率、不同时间针刺刺激则针刺即刻效应较佳；长时间、高频率刺激即刻针刺效应及针刺后效应均较佳，针刺临床效应最大化的方案可能应以组穴为选穴规律、强刺激及高频率刺激量可能增加针刺的后效应。