基于因果脑网络分析的针刺穴位特异性协同作用机制研究

本项目采用磁共振成像技术，以针刺协同作用加工机制的研究为切入点，围绕针刺因果脑网络关联模型构建的关键技术问题展开研究。首先，针对针刺动力学响应函数未知的研究现状，采用基于数据驱动的变点时序检测算法，实现对针刺中枢神经时维响应特征信息的提取，为实验设计以及分析方法的正确选取提供初步的实验依据；其次，针对多元Granger因果分析所涉及的数据降维、稳定性评估、假阳性控制等关键问题，提出相应的技术解决方案，为针刺因果关联模型的构建提供可行的研究途径；最后，通过针刺不同穴位对静息态因果脑网络调控模式的异同比较，并以核团的能量分布为生理表征，初步形成针刺不同穴位相对功能特异性大脑协同作用加工机制的理论依据。区别于以往针刺机理的空间定位研究，本项目不仅为针刺动力学响应特征信息提供了初步的实验依据，并通过多重方法交叉验证（核团层、因果层、能量层），有效促进针刺因果脑网络建模的可靠性与稳定性。

借助现代科学理论及医学检测手段，探讨针刺可能存在的确切物质基础及科学内涵，不仅是发展中医理论的内在需求，更是中医针刺走向国际化的必由之路。当前，针刺机理脑功能成像的方法学研究正面临着极大的机遇与挑战。机遇是现存国际针刺机理的影像学研究所涉及的关键技术（实验设计及分析方法）均未从针刺持续性效应这一基本特性出发，已不再满足对针刺中枢神经加工机制的研究；挑战则是，针刺中枢神经的动态响应模式及脑区间协同加工作用机制尚未阐明，中医针刺理论核心、临床立足点的穴位特异性问题的解答仍存在极大争议。本项目以针刺效应的持续性为研究切入点，通过采集针刺腧穴大样本脑功能成像及生理评测数据，研发了中枢神经动态时序检测算法，实现对针刺典型腧穴中枢神经动态响应模式特征信息的有效提取；研发复杂脑网络分析算法并实现对针刺典型腧穴时空脑网络模式的构建以及网络属性、动力学特性的研究；在此基础之上，通过整合不同穴位中枢神经激活区域的空间位置以及动态响应模式的异同，初步形成对穴位特异性中枢神经加工机制的理论依据。研究实现了构建的针刺因果脑网络模型在多层次（穴位特异性的频谱层、网络层及因果层）的交叉验证，并将理论研究成果应用于针刺临床典型适应症（原发性高血压、轻度认知障碍、恢复期中风）靶向干预机制的探讨与验证，为针刺临床治疗此类疾病提供了影像学病理先验的理论依据。在理论方法研究方面，项目执行期内已在SCI检索的国际期刊发表论文共31篇（引用总次数214，单篇最高引用次数49），申请国家发明专利9项，获得陕西省科学技术二等奖及陕西省高校科学技术一等奖各一项；在学术与社会影响方面，研究成果得到了包括中国科学院院士、领域顶尖杂志副主编以及国际补充医学研究会主席等的正面评价，参与编写学术专著一部（得到国家出版基金的资助），在国际中西医结合排名第一的期刊以“针刺影像学机制”为专题组织出版专刊一部（并被评选为年度专刊进行再次征稿），在国际主流会议发表论文共9篇（其中3篇为口头报告）；在人才培养与国际合作方面，培养博硕士共8名，一名研究人员晋升副高职称，相关研究人员获得北京市青年科技新星的荣誉称号；并与美国马里兰大学医学院结合医学中心(美国在西医学院成立的第一个以研究中医药为主的补充和替代医学中心，连续13年被NIH评为杰出医学研究中心)、美国哈佛大学麻省总医院等国际著名团队建立长期稳定的合作关系。