基于静息态fMRI观察脑默认模式网络相关脑区对内关配外关针刺得气的响应

张贵锋曾统军廖伟雄，3林楚华温鸿源

作者单位：1 526020 广东肇庆医学高等专科学校

2 528000 广东佛山市顺德区第一人民医院

3 526020 广东肇庆市第一人民医院



基于静息态fMRI观察脑默认模式网络相关脑区对内关配外关针刺得气的响应

张贵锋1曾统军2廖伟雄1，3林楚华1温鸿源1

作者单位：1 526020 广东肇庆医学高等专科学校

2 528000 广东佛山市顺德区第一人民医院

3 526020 广东肇庆市第一人民医院

【摘要】目的 基于静息态fMRI观察脑默认模式网络相关脑区对内关配外关针刺得气的响应，探讨针刺得气的脑功能成像特点。方法 按照纳入排除标准收集健康志愿者30例作为研究对象，随机分为针刺组和假针刺组，每组15例，分别施以针刺、假针刺刺激，运用静息态fMRI收集脑中枢的响应信号，所得图像数据基于感兴趣区法进行分析，观察针刺得气时脑默认模式网络相关脑区的激活率、激活点、平均激活强度。结果 针刺组有12人表现为得气感，假针刺组有13人无感觉；得气感组脑默认模式网络相关脑区的激活率、激活点数、激活强度高于无感觉组，差异有统计学意义（P＜0.01）。结论 内关配外关针刺得气会特异性激活健康志愿者脑默认模式网络相关脑区，针刺得气可能与脑默认模式网络相关。

【关键词】功能性磁共振成像/fMRI；脑默认模式网络；内关穴；外关穴；针刺得气

针刺得气在中医针灸学中一直备受关注，近年来许多研究者将重点放在了得气客观化评价指标上，尝试借助先进的现代仪器从神经-生理-病理学等多途径对得气物质基础进行探索，以期解释针刺得气的本质及针刺与疗效的关系。笔者在前期开展了外关穴针刺得气的相关研究［1-2］，发现对针刺得气能特异性激活脑功能区。为进一步观察脑中枢对针刺得气的响应特点，笔者尝试基于静息态功能性磁共振成像技术（functional Magnetic Resonance Imaging，fMRI）观察内关穴与外关穴配伍针刺得气对脑默认模式网络（default mode network，DMN）的激活特点，现将结果报道如下。

1 资料与方法

1.1 一般资料

在肇庆医学高等专科学校收集健康大学生30人作为受试的志愿者，受试对象均为右利手，身体健康，饮食规律，睡眠正常，无精神药品服用史和慢性疼痛疾病。排除无针刺反应者和针刺反应过度敏感者，体内有钢板、假牙等金属类物质者，出血倾向者。

30例受试对象随机分为针刺组和假针刺组，每组15例。针刺组男8例，女7例，平均年龄（18.9±3.4）岁；平均体重（52.4±11.7）kg；平均身高（161.1±5.9）cm。假针组男9例，女6例，平均年龄（19.1±3.5）岁；平均体重（51.8±10.3）kg；平均身高（162.8±8.2）cm。两组受试对象一般资料比较无统计学差异（P＞0.05）。

1.2 针刺方法

1.2.1 针刺组 施以真实的针刺，取受试者右侧内关穴、外关穴，腧穴定位参照《腧穴名称与定位》（GB/T12346-2006），以酒精常规消毒，使用英国DONGBANG AcuPrime针灸器械有限公司生产的“真-假针灸套针”的真针灸针进行针刺，按照说明书操作。食指用均衡的力度轻敲针柄进针，将针再垂直刺入（15±3）mm，医生感觉手下得气后采用平补平泻手法均匀捻转1 min，捻转幅度±180°，频率为60次/min。然后停止捻针4 min，针座一直粘在皮肤上直至fMRI扫描结束。

1.2.2 假针刺组 施以假针刺，针具以及针刺前准备、取穴、消毒方法均与针刺组相同，但是将针灸针的针尖磨平，使针尖露出针座套管1 mm，粘在受试者皮肤上，针尖不进入皮层，轻刺激皮肤1 min。然后轻提针柄，使针尖离开皮肤4 min，针座一直粘在皮肤上直至fMRI扫描结束。

1.3 fMRI扫描方法

fMRI扫描使用肇庆市第一人民医院GE 1.5T核磁共振仪及其配套的超导MR系统和标准头部线圈。受试对象常规封闭视听，在检查床上休息10 min。针刺前使用T 1加权三维梯度回波脉冲序列采集MR解剖图像。在进针1 min后（针刺组停止捻针、假针刺组针尖离开皮肤）进行基于血氧水平依赖法（Blood oxygenation level- dependent，BOLD）的脑功能MR成像，采用单次激发自旋回波平面成像GE-EPI序列，获得静息态fMRI图像数据。MR解剖图像扫描参数：TR=11.8 ms，TE=4.2 ms，FOV24×18 mm2，扫描矩阵256×224，层厚10 mm。MR功能图像扫描参数：TR= 3 000 ms，TE=90 ms，FOV：24×24 mm2，扫描矩阵64×64，层厚10 mm。

1.4 针刺得气感量化方法

设置专门的“针刺感觉量表”，量表设置了“酸、麻、胀、重”、“刺痛”和“无感觉”3类临床中常见的针刺感觉，强度量化采用视觉模拟评分法（VAS），受试对象扫描结束后当即填写“针刺感觉量表”。剔除针刺组“刺痛”感显著者（VAS≥6）和“无感觉”者，剔除假针刺组“酸、麻、胀、重”和“刺痛”感显著者（VAS≥6）。再将“得气感组”和“无感觉组”两组图像数据运用感兴趣区方法（region of interest，ROI）进行处理。

1.5 图象处理方法

在磁共振工作站上运用Functool软件进行图像后处理，获得相关系数脑功能图。定义4个像素以上，且相关系数≥0.6的区域为激活区。本研究所选的ROI为与DMN相关的前额叶内侧、前扣带回、后扣带回以及双侧顶下小叶等脑区［3］。

1.6 统计分析方法

统计得气感、无感觉组ROI的激活率，用激活例数/组内总例数表示，做Fisher精确概率法检验。统计得气感、无感觉组ROI激活点数量（得气感、无感觉组各ROI激活数量=组内所有受试对象该ROI激活点数量总和），作秩和检验。统计得气感、无感觉组ROI激活强度（得气感、无感觉组各ROI激活平均强度=ROI激活各点平均激活强度总和/各组例数），做t检验。统计软件采用SPSS 17.0 for Windows。

2 结果

2.1 针刺、假针刺结果的比较

针刺组15名受试对象，“酸、麻、胀、重”感12人，感觉强度（5.36±2.14），纳入“得气感”，“刺痛”感3人剔除；假针刺组15名受试对象，“无感觉”13人，可能是心理暗示作用或压针过重等原因，出现“酸、麻、胀、重”感者1人、“刺痛感”1人剔除。

2.2 2组感兴趣区激活率比较

得气感组DMN相关脑区的激活率高于无感觉组，差异有统计学意义（P＜0.01），见表1。

表1 2组感兴趣区激活率比较（n，%）

2.3 2组感兴趣区激活点数比较

得气感组DMN相关脑区激活点数高于无感觉组，差异有统计学意义（P＜0.01），见表2。

表2 2组感兴趣区激活点数比较

2.4 2组感兴趣区激活强度比较

得气感组DMN相关脑区激活强度高于无感觉组，差异有统计学意义（P＜0.01），见表3。

表3 2组感兴趣区激活强度比较

3 讨论

一直以来，中医对针刺得气的描述都在强调医者和患者的主观感受，得气与否主要靠医者经验的把握，具有主观性和随意性，不便于针刺疗效机制的阐述和相关研究的开展。至今还没有关于“得气”实质的权威性概念，得气的物质基础、得气的评价、得气与疗效的关系等方面仍有诸多争议［4］。针刺得气的客观化研究有利于经络、腧穴和针刺疗效机制的重新认识和定位，对针灸的发展具有极大的促进作用，开展针刺得气客观化研究具有深远的科学意义。

目前，fMRI研究已指出脑内有DMN和中央处理网络（centralexecutive network，CEN）两个反相关的功能网络［5］。DMN由Raichl等提出，认为该网络的重要特性是在无任务的清醒状态、静息状态时就存在主动性活动，执行外在的认知任务时，该网络的活动受到抑制，活动水平下降，去激活程度随认知任务的难度提高而增大。Hui等发现针刺合谷、足三里、太冲3个腧穴得气后，受试者内侧前额叶、内侧顶叶、内侧颞叶等属于边缘-旁边缘-新皮层网络（the limbic-paralimic-neocortical network，LPNN）区域出现负激活现象［6］。方继良等观察针刺太冲穴得气对LPNN有负激活效应，认为由于LPNN和DMN之间存在相似性，针刺需通过DMN这一内在脑功能网络系统发挥其广泛的调制作用［7］。笔者在前期关于针刺得气相关研究的基础上，提出针刺得气与DMN相关的假说［8］，本研究观察了DMN相关脑区对内关配外关针刺得气的响应。

研究结果显示，针刺健康志愿者内关配伍外关穴后，引起前额叶内侧、前扣带回、后扣带回、双侧顶下小叶的响应，针刺得气组感兴趣区的激活率、激活点、激活强度均高于无感觉组。而这些脑区已经被证实与DMN密切相关，表明针刺得气能够特异性的激活与DMN相关的脑区，提示针刺得气效应可能是通过调整DMN而发挥作用。但是，按照目前对DMN的认识，执行外在的认知任务时，该网络的活动应当受到抑制，而在本研究中，针刺得气能引起DMN相关脑区的响应，因此这种响应有可能是负激活，这有待进一步分析。

内关穴是手厥阴经络穴，主治范围包括心胸病、胃肠病、神志病、上肢麻痹瘫痪等；外关穴是手少阳经络穴，主治范围包括外感病、耳病、眼病、上肢瘫痪等；内关穴与外关穴配伍属于表里经配穴，相表里的经脉在生理上相互联系，病理上相互影响，治疗上互为所用。前额叶是大脑中最重要的区域之一，调控控制着人的性格、智力等，前扣带回参与许多复杂的躯体和内脏运动功能和痛反应，顶下小叶分为缘上回和角回（视觉语言中枢），与疼痛、触摸、品尝、温度、压力的感觉以及数学和逻辑相关 。联系内关配伍外关的主治范围可以发现，这些脑区的功能与穴位的主治作用有一定的关系，提示针刺得气的治疗效应可能与脑功能区密切相关。

综上所述，内关配外关针刺得气后引起DMN相关脑区的响应，而且这些脑区与穴位的主治作用有一定的联系。但是，本研究还存在一些不足，ROI的确定还缺乏强有力的科学依据，针刺得气的量化有一定的主观性，由于图像数据处理方法所限，还没有完全阐明DMN相关脑区的响应是激活还是负激活，这些都有待进一步研究。

参考文献

［1］ 张贵锋，黄泳，唐纯志，等. 针刺得气的PET脑功能成像研究［J］.针刺研究，2011，36（1）: 46-51.

［2］ Huang Y，Zeng T，Zhang G，et al. Activated and deactivated functional brain areas in the Deqi state［J］. Neural Reqe Res，2012，7（30）: 2362-2369.

［3］ 赵博峰，尹建忠. 脑默认网络临床应用及研究进展［J］. 国际医学放射学杂志，2014（5）：413-416.

［4］ 黄泳，夏冒李，陈俊琦，等. 运用脑功能成像开展针刺得气客观化研究的思路［J］. 中华中医药学刊，2009（1）: 11-12.

［5］ 邵辉丽. 静息态默认功能网络磁共振成像研究［J］. 中国医学影像技术，2009，25（z1）: 201-203.

［6］ Hui KK，Marina O，Liu J，et al. Acupuncture，the limbic system，and the anticorrelated networks of the brain［J］. Auton Neurosci，2010，157（1-2）: 81-90.

［7］ 方继良，Hui Ks Kathleen，Liu Jing，等. 针刺太冲穴得气及疼痛激发相对抗的脑功能网络效应fMRI研究［J］. 中国中西医结合影像学杂志，2012，10（1）: 4-9，封2.

［8］ 张贵锋，黄泳，曲姗姗. 基于脑默认模式网络研究针刺得气客观化的思路探讨［J］. 山西中医，2015，31（9）：46-38，40.

Observation of the Response of Brain Default Mode Network of Neiguan Combined With Waiguan Acupuncture Needling Sensation Based on fMRI

ZHANG Guifeng1ZENG Tongjun2LIAO Weixiong1,3LIN Chuhua1WEN Hongyuan11 Zhaoqing Medical College，Zhaoqing 526020，China，2 The First People's Hospital of Shunde District，Foshan 528000，China，3 Zhaoqing First People's Hospital，Zhaoqing 526020，China

【Abstract】

Objective To discuss the response of brain default mode network of neiguan combined with waiguan acupuncture needling sensation based on fMRI.Methods 30 cases with apoplexy sequelae from Jan 2015 to Jun 2015 were respectively analyzed. All cases were divided into acupuncture group（15 cases）and sham acupuncture group（15 cases）. Activation probability，activation point，average activation intensity in default mode network ROIs of two groups were compared. Results Activation probability，activation point，average activation intensity of acupuncture group were higher than sham acupuncture group（P＜0.01）. Conclusion Neiguan combined with waiguan acupuncture needling sensation stimulates brain default mode network ROIs，and is conducive to the treatment of stroke patients with partial body feeling，movement disorders，etc.

【Key words】fMRI，Brain default mode network，Neiguan，Waiguan，Acupuncture

基金项目：广东省中医药强省课题（项目编号：20141306） 肇庆市科技创新计划（项目编号：2015040304-10）

【中图分类号】R242

【文献标识码】A

【文章编号】1674-9316（2016）03-0129-02

doi:10.3969/j.issn.1674-9316.2016.03.094