文摘
先前的研究表明针灸的修复作用失眠,和针灸也一直在失眠经验和临床使用。在这项研究中,我们利用功能磁共振成像测试针灸的作用在睡眠剥夺(SD)。男性16名健康志愿者(8)招募和定于三fMRI扫描过程,后一个人的正常睡眠和针灸SP6(或组)和其他两个24 h后总与针灸SD SP6 (SD组)或虚假的(假组)。会话是抵消大概有两周的时间。针灸刺激引起显著不同的三组激活模式。和组,右侧颞叶,左顶叶小叶,左侧中央后回被激活;在SD组,前扣带皮层,双边岛叶、左基底神经节,和丘脑明显激活,虚假的组,两国丘脑和左小脑激活。不同的激活模式表明针灸的独特作用SP6 SD的补救。SP6引出更大的比虚假的刺激和解剖学上不同的激活;突出网络,一个独特的内感受器的自主电路,可能表明针灸恢复机制的睡眠不足。
1。介绍
针灸是中国传统医学的一个重要元素(中医),至少可以追溯到4000年。近年来,它已经获得了大受欢迎的替代和补充疗法在西方医学。神经成像技术提供了新的见解的解剖和生理功能潜在的针灸1- - - - - -13]。
针灸在临床上广泛用于失眠和经验;然而,潜在的神经机制针灸的疗效仍然鲜为人知。作为全球最普遍的疾病之一,失眠会影响大约10%的人口在西方工业化国家(14)和与显著降低生活质量,增加疲劳、认知障碍、情绪障碍,和身体不适由于其长期的睡眠缺失(15]。严重睡眠不足,或者睡眠不足(SD),在某种程度上,是另一种形式的急性失眠。因为它的可操作性,许多研究工作已经进行了短期睡眠剥夺(24小时),发现睡眠不足会影响大脑功能和认知领域(16,17]。
许多研究表明针灸的修复作用Sanyinjiao穴位对睡眠障碍(18,19]。Sanyinjiao的穴位,在国际上也被称为脾6 (SP6)的结点是肝、脾、和肾经络基于中医原理,并提出了加强脾,决心和开除湿、和恢复平衡的阴、血液、肝脏和肾脏(20.]。如果针灸renormalizing神经元响应稳态力感应,然后再激活模式可能影响不同针灸或虚假的刺激SD的条件下。在目前的研究中,我们使用功能性磁共振成像(fMRI)对SP6了解针灸的作用在剥夺睡眠诱发皮层激活。的使用功能磁共振成像评估神经活动不仅对针灸刺激响应允许我们检查神经过程调节针灸也是针灸的两相的调节效应。
2。材料和方法
2.1。主题
16名健康志愿者(8女性,平均年龄年)后被招募在这项研究给予知情同意。参与者从受访者选择基于web的问卷。他们应该满足以下条件:(1)根据改良爱丁堡的右手偏手性问卷(21];(2)20到24岁;(3)习惯良好的睡眠习惯(每晚睡觉不少于6.5 h在过去的一个月);(4)没有极端的早上或晚上彩色照片(得分不超过22修改Morningness-Eveningness范围,(22]);(5)没有长期的药物;(6)无症状与睡眠障碍有关;(7)无任何精神或神经系统疾病史;(8)的药物滥用的历史和当前使用的抗抑郁药或催眠药物;(9)针灸的天真。参与者的平均年的教育。本研究通过医学研究伦理委员会和机构审查委员会的南昌大学第一附属医院。
2.2。试验协议
所有受试者定于三个fMRI扫描过程,后一个人的正常睡眠和接受针灸SP6(或组)和其他两个经过一个晚上的总与针灸SD SP6 (SD组)或虚假的(假组)。会议被抵消,大约分开两周剩余SD对认知的影响降到最低。
针灸在右腿上的穴位SP6 (Sanyinjiao位于小腿内侧,9至10厘米以上的突出内踝(脚踝骨)和关闭的胫骨内侧嵴)。中使用的针头针灸协议是无菌的,一次性的,和不锈钢针灸针,先生不会扭曲图像,测量0.3毫米直径40毫米长。在SP6针插入的深度约1.5厘米。刺激就由一个平衡的“补肾和减少”技术(1为1分钟)和手动旋转顺时针和逆时针的速度每分钟60次。针灸与执行“2分钟stimuli-2分钟rest-2最小刺激”计划期间任务状态扫描。这个过程是由相同的经历和注册针灸师在所有科目。
针灸操作,控制对象也收到了假刺激nonmeridian焦点附近SP6(从SP6向内2 - 3厘米)在右腿上使用相同的时间协议在针灸。虚假的刺激是针深度,刺激强度,和操纵SP6运行中使用的方法相同。
2.3。功能磁共振成像扫描过程
功能扫描成立每个会话的三分。两个静止状态运行时,持续4分钟,相隔6 min-6秒任务状态block-designed运行(图1)。静息状态的数据没有在当前的研究中。扫描过程中,受试者躺在扫描仪仰卧床上,戴着耳塞抑制扫描噪音和缓冲头固定的支持。他们要求闭着眼睛和头脑清晰和保持清醒。此外,的感情deqi收集的会议,包括疼痛、麻木、丰满,沉重,钝痛。受试者被要求每个组件的deqi感觉他们经历过刺激期间使用视觉模拟量表(血管)。脉管比例在0 =没有感觉,1 - 3 =温和,4 - 6 =温和,7 - 8 =强,9 =严重,和10 =难以忍受的感觉。因为剧烈的疼痛被认为是一种无意的有害刺激,我们从进一步分析排除受试者如果他们经历了剧烈的疼痛(大于平均超过两个标准差)。在所有的参与者中,只有一个经历了剧烈的疼痛,从进一步分析。
2.4。核磁共振数据采集
功能磁共振成像数据收集在一个西门子三3.0 T扫描仪。每个主题躺在仰着头在中性位置固定舒适带和泡沫垫在测试期间。扫描会话包括(1)定位器,(2)T1 MPRAGE解剖学(176矢状切片厚度/差距= 1.0/0毫米,平面分辨率= 256×256,视场(视野)= 240毫米×240毫米,TR(重复一次)= 1900毫秒,TE(回波时间)= 2.26毫秒,和翻转角= 15°),(3)EPI-BOLD(36轴向片,echo-planar成像脉冲序列,厚度/差距= 5.0/1毫米,平面分辨率= 64×64,TR = 3000毫秒,TE = 30 ms,翻转角度= 90°,FOV = 240毫米×240毫米)。
2.5。功能磁共振成像数据分析
所有预处理和数据分析利用SPM8 (Wellcome认知神经学部门,伦敦,英国)。对于每一个参与者,每个任务状态运行的第一个2扫描被丢弃,剩下的图像是把时间分割和空间重新纠正第一卷第一次运行正确的运动。结构扫描是coregistered意味着功能重新扫描的图像。coregistered功能扫描然后标准化模板大脑蒙特利尔神经学研究所(重新取样体素的大小= 3×3×3毫米3)和空间与高斯平滑8毫米的内核。
探讨针灸的效果,一般线性模型(GLM)是用于分析block-designed数据。向量的刺激发作创建为每个针灸和其他条件和与规范化血流动力学响应函数的卷积。480年代颞高通滤波器应用于去除低频工件的数据。针灸和其他三组对比(即。也没有,SD和虚假的)创建为每个主题。活跃的大脑区域的阈值设定在一个集群> 10像素点和体素水平的程度。个人分析后,一种受试方差分析和事后进行配对以及组织分析是由使用相同的统计参数与针灸比较区域的大脑活动与休息休息清醒和睡眠不足。通过使用SPM8进行了统计分析。只有坐标从最大的集群提供了每个大脑区域与多个位置区域的主要表。
3所示。结果
4受试者排除发现过度运动或任务期间经历了剧烈的疼痛。总共12个参与者(5人)完成了功能磁共振成像协议。
Rested-Wakeful条件:针灸与基线。习惯性的睡下,对针灸与基线刺激反应被发现在左额区(MFA),内侧额叶脑回(生产厂),中央前区(PreCG),中央后区(PoCG),左壳(把),前扣带(ACC),右颞上回(STG),脑岛(INS)和右顶叶低劣(IPL)(图2(一个)、表1)。
(一)
(b)
(c)
(d)
睡眠剥夺条件:针灸与基线。在睡眠不足的条件下,更大的神经元激活反应中可观察到针灸与基线。激活被发现正确的ACC,双边丘脑、双边INS,生产厂,双边STG双边颞中回(MTG),左PoCG双边尾状(标出),右uncal回,左说,梭状回、右侧小脑前叶,等等(图2 (b)、表2)。
睡眠剥夺条件:虚假和基线。在睡眠不足的条件下,虚假的诱导激活在左侧额上回(SFG),双边生产厂,双边PreCG双边丘脑、双边INS,脑桥,左小脑后叶(图2 (c)、表3)。
睡眠剥夺条件:虚假和针灸。调查之间的差异虚假的火腿和SP6在睡眠不足的情况下,一个配对以及SD和虚假的团体之间进行。结果表明,激活的组差异显著减少虚假的组比SD组,包括对INS /丘脑、双边MTG,海马,左小脑(图2 (d);表4)。
4所示。讨论
本研究调查了针灸的激活模式SP6在不同睡眠条件。我们发现,针灸在SP6增加大脑活动区域主要在ACC, INS,基底神经节,和睡眠剥夺后边缘系统,而虚假的诱导激活在左SFG,双边信息及时,两国中央前区、双边丘脑、双边INS,脑桥,左小脑后叶。虽然针灸也引起增加区域的大脑活动在MFC / ACC,孤立、IPL清醒休息期间,活动的范围和强度都降低,更普遍。我们的发现可能表明,睡眠不足会改变神经元的活动,容易使人收缩,增强应对针灸和可以部分解释针灸的两相的监管效果。
睡眠构成一个近似人类一生的三分之一,和许多假说提出了对其生理功能,包括自我平衡的恢复、温度调节、组织修复,免疫控制,内存处理和整合(23,24]。睡眠不足已被证明对大脑产生负面影响和健康(17]。睡眠剥夺属于的类别中医“疲劳”和“失眠”,主张“过度疲乏,”“内脏功能障碍,”缺乏“气和血,”和阴阳不协调,但没有严重的(25]。修复重建它们之间的平衡。施加压力在这针灸经络可以刷新,稳重,滋养脾胃,滋养肝、和生产其它健康影响26]。
在目前的研究中,我们发现不同的神经活动模式诱发睡眠和休息下针灸清醒。和组中,一种身体健康的状态,SP6针灸诱发激活可能间接地反映了这些地区的神经反应,包括MPFC、岛叶、壳核、侧顶叶,和感觉运动区域,在执行控制经常招募,感觉信息处理,内脏监管、社会情感和自我意识。激活这些地区可能符合其广泛的功能SP6精神(27),妇科20.,26),和神经系统疾病(27)记录。
SD组,更广泛的脑区被激活,激活水平以及强度明显高于也和虚假的集团。除了上述激活也,ACC和脑岛尤其显著激活程度和强度。著名的认知作用的ACC处理错误和冲突28,29日]。突出网络,由前岛叶皮质和ACC,受到越来越多的关注(30.- - - - - -32]。这种大脑网络应该是涉及多个函数,从关注interoception和主观意识33,34]。突出网络集成外部和内部状态,感官刺激和前脑岛作为中心,协调面向大规模网络参与外部和内部之间的相互作用的认知过程(34,35]。大多数剩余突出网络中的节点是皮层下网站的情感,自我平衡的监管,并奖励(34]。等地区外侧前额叶皮层(PFC)和侧顶叶皮层一直被认知任务和要求是至关重要的指导思想和行为的36,37]。在睡眠剥夺,SP6可能施加的影响在短时期内,以及更少的不良刺激。
在虚假的组,显著激活丘脑,脑桥和基底神经节。这可能说明激活睡眠剥夺本身的影响。在极端的条件下,更多的大脑区域参与维护意识和警报的补偿(丘脑和脑桥),而失活,发生在该地区支持高级认知功能,背外侧前额叶皮层、前扣带皮层,顶叶。人们普遍认为,虚假的主要与适应不良的刺激的过程(1,2]。但是代表睡眠剥夺的影响,情感和内脏处理左内侧前额叶。自然,我们将假设低激活大脑显著水平网络响应明显虚假的刺激可以解释为修复失败,因为这样的反应表明,有必要采取更多的刺激产生显著的刺激在骗局。
有趣的是,在第一个人层面分析激活的程度大于SD和虚假的集团,也不是和二级集团统计亦然,也就是说,一个相对弱势群体效应也在SD和虚假的和更大的组织的影响。我们推测,这种不一致的原因可能是反映两相的针灸调节的影响。和组、针灸在SP6揭示了稀疏的结果可能与它的多种功能。在睡眠不足,出现不平衡;针灸代表自我平衡的力量renormalize阴阳,两相的针灸调节的影响。另一项研究也报道了相似之处。我们的结果支持这一假设,针灸的效果是关闭启动体内平衡调节(9,38]。
5。限制
有几个限制在这个研究。首先,在一个相对较小的样品在我们的研究中,结果组比较没有纠正多个比较;因此,他们应该只被视为一种探索性分析。第二,一些缺陷存在于我们的协议,例如,缺乏休息假刺激的清醒状态。针灸的修复睡眠不足不能完全推断。第三,块设计允许立即针灸效应的观察而不是它的文章更有价值的临床效果。机制仍需进一步评估。
6。结论
不同的激活模式表明针灸的一个重要的角色在SP6 SD的补救。SP6抒发和解剖学上不同的激活大于相同的刺激,也就是说,突出网络。一个独特的内感受器的自主电路部分,可以显示恢复睡眠剥夺的针灸的作用机理。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突有关的出版。
确认
本文由中国国家自然科学基金支持下批准号。81371630,81071217,和81371530,基础研究基金为中央大学、北京新星计划(批准号Z111101054511116),北京自然科学基金(批准号4122082)。