文摘
传统激光刺激穴位能引起显著的大脑活动,激活是理论上传达感觉传入纤维。麻木不仁的低级激光刺激穴位外是否还可以唤起脑电图仪的(EEG)变化尚不清楚。我们设计了一个低级的激光阵列刺激器(6个人电脑激光二极管,波长830 nm,输出功率7兆瓦,和操作频率10 Hz)交付麻木不仁的激光刺激手掌。脑电图活动之前、期间和之后收集激光刺激。每个脑电图的振幅权力频段进行了分析。我们发现低级激光刺激能够增加α节律的力量和θ波,主要是后头部区域。这些影响持续了至少15分钟后停止激光刺激。β振幅的活动前的头地区激光刺激后下降。我们认为这些脑电图变化与冥想。
1。介绍
低频刺激,包括电力、声音、磁场,光,和激光器,广泛应用于不同领域的医学(1]。脑电图活动可以影响不同刺激模式,不仅电刺激(2),光和声音,(视觉)3),而且磁刺激(4]。红色光频闪会导致快速和强大的α节律的枕叶皮质区(5]。刺激与变频光刺激了从红色发光二极管(led)引起的α节律主题深受不同刺激频率(6]。至于激光,只有少数报告脑电图改变激光的刺激。Litscher等人发现,脑血流速度和40 Hz脑振荡的振幅可以增强大脑的刺激眼睛红光或穴位与激光以及针灸针(7]。然而,脑电图变化与低级躯体刺激激光(iii)尚未报道。
微光已经应用于临床医学很长一段时间。微光促生被匈牙利科学家在1969年首次提出,老爷教授,然后微光治疗后成为受欢迎的印花布世界19708]。有许多与微光疗法临床应用,例如改善周围神经外科手术的术后护理(9和增加伤口的抗拉强度10]。微光也被用于缓解各种慢性疼痛(11- - - - - -13]。
结合使用脑电图和功能性磁共振图像(fMRI)已被建议作为一个有效的工具来研究大脑动力学与时间和高空间分辨率高(14]。在空间分析的脑功能磁共振成像,大脑活动受到刺激涌泉(KI1)背部的穴位受试者的脚是验证我们之前的研究中15]。本研究的目的是探讨脑电图活动影响近红外激光阵列的刺激刺激器(LAS)在10赫兹(EEG)时序分析。拉斯维加斯是用于刺激手掌,然后脑电图的变化活动之前,期间和之后激光辐照进行了分析。
2。对象和方法
2.1。参与者
试验前,研究机构伦理委员会批准的协议是民生综合医院则。每个参与者都需要给书面知情同意。本研究直接符合赫尔辛基宣言的指导方针。
四十岁男性正常健康受试者包括在内。受试者被随机分配到两组:20个测试人员在激光由拉斯维加斯(辐照)和20国集团在对照组(虚假的拉斯维加斯)。排除标准包括(a)有精神疾病史,例如,抑郁症、药物滥用、精神分裂症或偏执的障碍;(b)有心肺疾病;(c)接受药物治疗。
2.2。激光
在这项研究中,一组激光二极管安排在一个三角形的形状(16]。拉斯维加斯的激光二极管安装在一个透明的丙烯酸持有者孤立的皮肤测试仪的激光二极管。拉斯维加斯由6激光二极管(像)(由先进的芯片制造&产品公司,山坡上,新泽西;波长830 nm;最大输出功率30 mW)。每个LD被设定为7兆瓦输出最小刺激在这项研究中,和操作频率可调从1到20赫兹,占空比50%。电子电路和光学设计已报告在这个系统其他地方(16]。激光二极管的光没有任何平行透镜是一个条纹形状由于不同的发散角水平(10°)和垂直(30°)方向。激光的面积约等于14.8毫米2在10毫米的距离。因此,用量大约20焦耳/厘米210分钟的治疗;它是麻木不仁的操作。
2.3。过程
“单盲随机试验”是用于这项研究。他们在受试者并不知道哪一组。每个主题坐在扶手椅上,然后把他的左手掌拉设备所需。参与者被要求放松,按照睁开眼睛指令,停止任何动作。在激光二极管激光组,是打开10分钟,而不是打开在对照组。一开始,测试人员放松五分钟稳定生理参数。当时正在进行脑电图记录在三个阶段(6次)睁开了眼睛:刺激前(基线5分钟、会话1),在刺激(激光刺激,10分钟,会话2和会话3),后刺激(poststimulation, 15分钟,会议4、5和6)。
2.4。控制
低功率红外激光二极管是适合单盲研究以来,激光是无形的,吐不出热或其他检测指示。测试人员被随机分为两种操作模式:激光组谁收到真正的激光刺激和对照组接受虚假的激光。对照组有相同的过程作为激光组,但激光刺激器没有打开。
2.5。脑电图记录和测量
在实验过程中,左手掌测试仪的拉斯维加斯。16通道脑电图仪(eeg Neurofax模型- 1000,日本KOHDEN)被用于这项研究。带通是设定在0.53 - -70.0赫兹。脑电图的变化可能被记录在头皮上与Ag / AgCl记录电极。电极放置国际10 - 20之后被安排系统。双相情感记录采取潜在Fp2-F4之间,F4-C4, C4-P4, P4-O2, Fp1-F3, F3-C3, C3-P3, P3-O1, Fp2-F8, F8-T4, T4-T6, Fp1-F7 F7-T3, T3-T5执行。额外的心电图记录通过将电极在双手上。六个交易日的脑电图数据收集。每组EEG数据(5分钟时代)是快速傅里叶变换(FFT)分析处理以获得脑电图乐队(μv2)在以下4频段:δ(0.5 - -3.5赫兹);θ(4 - 7赫兹);8—13赫兹α();β(13-50赫兹)。从双相情感记录获得的数据显示在时间域;对于每一个会话,平均四个乐队的力量有效的时代,和FFT地图不同的会话执行的软件(Neurofax版本。05 - 80)。计算值的平均值和标准偏差表示为“平均数±标准差”。
2.6。统计分析
双尾配对t以及应用于比较前后脑电图和频带能量的差异从Fp2-F4 LAS刺激,F4-C4, C4-P4, P4-O2, Fp1-F3, F3-C3, C3-P3, P3-O1, Fp2-F8, F8-T4, T4-T6 Fp1-F7, F7-T3, T3-T5电极。所有的统计分析与SPSS软件被处决。被认为是一个统计意义P值< 0.05。
3所示。结果
均值±SD激光和对照组的年龄为20.20±0.58,20.90±0.70年,分别。这两组之间没有显著差异()。是显示在表1,平均脑电图的阿尔法节律(8日至13日Hz)会话1显示两组之间没有显著差异。功率谱图的一个主题的六个交易日激光组数据所示1(一)- - - - - -1 (f)。图1(一)基线阶段;数据1 (b)和1 (c)是刺激阶段。8—13赫兹α的平均功率()明显增加。poststimulation阶段(会议4 - 6),激活α的力量显然是保持在这些会话,如图1 (d)- - - - - -1 (f)。与此同时,功率谱的地图一个主题的六个交易日对照组如图2(一个)- - - - - -2 (f)。8—13赫兹α的平均功率()没有任何明显的变化。
(一)
(b)
(c)
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(e)
(f)
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
数据收集后,我们比较和分析激光和对照组的值。这两组之间的比较在每个会话是α乐队。由于弱激光刺激(几乎每个激光7兆瓦),两组之间的差异没有显著意义所有记录区域(P> 0.05),如表所示22,比较两组之间的会话。两组之间没有显著差异在其他会话;这些数据都在这里省略了简洁的原因。另一方面,这两个组之间没有明显差异在每个会话三角洲,θ,和β乐队(P> 0.05)。这些数据都在这里省略了简洁的原因。
每个会话的平均功率归一化除以相应的数据在第一个会话中。六点α和频带能量记录网站的比较(C4-P4、P4-O2 T4-T6, C3-P3, P3-O1,和T3-T5)之间的基线和激光和对照组中的每个会话数据所示3(一个),3 (b),3 (c),3 (d),3 (e),3 (f)。与基线数据相比(会话1),α和频带能量激光组显著增加在接下来的会话(2 - 6)记录网站。虽然有一些α和频带能量的变化在对照组,没有发现统计上的显著差异。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
三角洲和频带能量的统计分析显示相应的数据之间没有显著差异之前和之后在激光或对照组。乐队的力量θ活动显著增加(P< 0.05)期间的一些会议在激光组(图4 - 64)。然而,乐队的力量从F8-T4β(13-50 Hz)活动,T4-T6 F7-T3, T3-T5激光刺激显著降低激光组(P< 0.05)如图5。
(一)
(b)
(c)
(d)
(e)
(f)
(一)
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(g)
(h)
4所示。讨论
针灸是中国传统医学的一个重要的治疗模式。针灸疗法是有效的缓解疼痛(17)、刚度和残疾在膝骨关节炎(18,19慢性颈部疼痛[],也20.]。现代针灸技术包括针针灸,按摩,针灸电针刺激和激光21]。上述技术都应用于所谓刺激穴位。人们害怕痛苦的针刺或无法容忍古典针穿刺的刺痛,激光针灸是一种理想的选择。激光针灸,一种光疗,有相似的临床疗效古典针刺(22]。然而,一些重要的参数在激光针灸,如波长、操作频率和剂量,仍然不能很好地描述。
微光刺激可以诱发一些生物和生理变化。在体外,与氦氖激光照射能增加细胞内ATP水平(23,活细胞改变激光辐照后的吸光度24]。在老鼠身上,增加内啡肽观察激光辐照后Hoku穴位(25]。在活的有机体内、激光针灸在10 Hz Neiguan穴位可以增加迷走神经活动和抑制心脏交感神经功能26]。描述了在激光治疗、生理变化包括增加尿的降解产物5 -羟色胺(11),减少炎症反应(8,27),和血液循环的变化28]。
微光刺激细胞生物体的生物效应不同于那些高强度激光(29日]。虽然较低的能源(如20焦耳/厘米2在目前的研究),大典时仍能提供重要的能源引起一些生理效应。近红外波长激光范围从700到1400海里可以渗入皮肤超过2 - 5毫米,和其效果可以积累如果在同一站点辐射(30.]。近红外激光可以产生更多的物理振动或转动比化学反应(30.]。在目前的研究中,我们使用近红外激光的波长830 nm。
激光在大脑功能变化很少被描述。Siedentopf等人报道重要的同侧半球的大脑活动的变化通过辐射喜悦(GB43)与连续激光穴位31日]。与红外激光刺激10 Hz涌泉(K1)穴位的左脚,fMRI显示活跃的左侧初级运动皮层的变化,左颞中回和双边楔片脑回(15]。使用调制波和连续波激光照射涌泉穴位,不同刺激频率可能会激活大脑的不同区域(15]。这些发现表明,激光刺激造成的大脑活动的变化发生在大脑半球和似乎不仅有内生影响初级感觉传导。
从激光刺激大脑活动在特定的穴位,如刺激的手掌在目前的研究中,到目前为止没有被报道。在目前的研究中,主要的脑电图变化引起的麻木不仁的微光在手掌穴位外刺激包括振幅α节律刺激期间及之后的激活;刺激后激活θ波振幅;振幅减少β活动期间和之后微光刺激。针对不同频段的脑电图活动的正态分布,它是合理的激光振幅α节律和β的变化活动发生在头的后部和前部,分别。然而,我们还发现不寻常的长时间的脑电图振幅变化15分钟或更长时间后终止激光刺激。
在正常清醒,放松成人闭目,占主导地位的脑电波α节律主要分布在后头部区域。阿尔法节律被视觉注意力减弱,精神的努力,也嗜睡(32]。获得更好的α节律,似乎更好,让受试者闭着眼睛。然而,在设计程序在目前的研究中,我们进行和完成整个30分钟记录在几个志愿者闭目,发现他们很难保持完全清醒但容易落入嗜睡。预防嗜睡,所有受试者在激光或对照组因此被要求保持目光在整个测试周期。θ波的出现被认为是发病的重要特点之一嗜睡的33),没有明显的激活θ波被发现在对照组(图4毫无疑问),我们相信,我们的研究设计是合适的测试人员完全清醒。
当刺激皮肤,高强度激光可能引起局部加热或疼痛(34]。知觉的热量或疼痛就能够唤起不仅寿命及其脑与事件相关电位,而且瞬态变化的脑电活动。然而,Iannetti等人提出,中央的间接读出疼痛的处理中发挥着重要作用laser-evoked大脑反应(35]。在目前的研究中,我们发现,脑电图激活后刺激麻木不仁的微光,也就是说,测试人员在激光组脑电图记录,不觉得热或疼痛。特定的神经结构和途径涉及LLL-induced脑电图变化需要进一步澄清。
在经典针灸、穴位的针刺正确获得满意的治疗效果至关重要。针灸刺激皮肤和皮下肌肉的躯体传入神经在穴位(36]。感觉皮层的感官信息是通过特定的躯体感觉通路,以及通过非特异性提升其他皮质神经通路。神经化学变化后激光感应的神经过程也可能发挥重要的治疗作用[36]。在治疗颈椎病的痛苦,林董和一个明确的或更好的治疗效果与古典外的针灸穴位(37]。因此,振幅变化的脑电波微光刺激诱导的手掌穴位(不)似乎并不可能。
全面审查的脑电图的研究冥想,卡恩和Polich总结全面放缓发生后续的冥想与θ和α激活(冥想状态)。也有一些长期的脑电图变化(冥想特征)的冥想者无论积极参与冥想(38]。他们还总结称,一些积极的心理和临床疗效可以通过冥想练习。并发(国家)和长期(特征)脑电图激活也观察到与微光刺激我们的主题,我们推测,一些心理学和临床效果可能会由于长期实践与微光刺激。然而,进一步的验证性研究是必要的。
5。结论
微光刺激的影响在不同频带上的棕榈的脑电图(EEG)进行调查。激光刺激10赫兹的力量可以增加α节律和θ活动在枕叶,顶叶和颞区域。效果可以持续至少15分钟后停止激光辐照。增加α乐队和减少β频带激光刺激后能比得上那些练习治疗脑电图的影响。在未来,微光辐射可能应用于临床治疗,例如,失眠。
确认
作者特别感谢李Si-Chen博士(国立台湾大学校长(南大))和员工(谢长廷Pi-Hsuan、徐Hsun-Wen曾Yu-Huei,和林许雅惠)的神经学台大医院的支持本研究。作者也感谢美国国家科学委员会的台湾金融支持(合同NSC号100 - 2320 - b - 130 - 002和nsc101 - 2320 - b - 130 - 001)。部分的微光刺激器一直在16]。