文摘
针灸在中国已被用于治疗各种疾病和其他一些东欧国家几千年了。如今,针灸逐渐被认为是一种替代和补充的方法在西方国家不可否认的治疗效果。然而,它的核心机制仍不清楚。尤其是很难揭示不同的大脑区域如何相互影响,这些地区之间的关系是如何应对针灸治疗。最近,通过应用神经成像技术和网络理论,针灸研究可以做出进一步努力探讨针灸对地区的影响脑功能连接(FC)和“与针灸相关”网络上的调制。——似乎是一个新的方向的研究,进一步理解中央针灸的作用机理。本文概述——应用程序将讨论在针灸研究,特别强调目前针灸的结果及其影响脑FC。首先,——概念及其对针灸的意义将概述。其次,简要介绍了常用的脑成像技术。第三,针灸对俱乐部的影响将更详细地讨论。 Finally, the possible direction in forthcoming research will be reviewed by analyzing the limitation of present studies.
1。介绍
作为一个主要的医疗资源,针灸在中国被广泛用于治疗各种疾病和其他一些东欧国家几千年了。作为一种替代和补充方法,针灸在西方国家逐渐接受的不可否认的治疗效果尤其是镇痛(1- - - - - -5]。探索针灸的机理一直是一个活跃的替代和补充医学领域。自1970年代以来,一些研究针灸对实验动物证明,中枢神经系统(CNS)的整合中扮演一个重要的角色在针灸疗效[6]。与应用程序的多个神经成像技术,如正电子发射断层扫描(PET)和功能性磁共振成像(fMRI)在针灸研究中,中央针灸机理的理解逐渐增加(7,8]。大量的神经影像学研究表明,针灸可以调节活动多个大脑皮层和皮层下脑区(即。躯体感觉,脑干、边缘和小脑)[9]。这包括内生antinociceptive边缘网络以及高阶认知和情感控制中心在前额叶皮层内侧颞叶,等等。针灸刺激大脑反应引起的广泛;因此很难确定底层机制对于每一个大脑区域如何相互影响,如何在这些地区的关系。
近年来,使用连接体的方法和技术来探索人类大脑的功能和结构网络已成为神经科学的一个研究热点(7,10- - - - - -12]。“连接体”认为,人类的大脑是高度自组织与区域网络互连和交互。增加——研究不仅让我们更好地理解人类的大脑,也使揭示针灸的作用机理的新方法。
综述,概述——的基本概念和将讨论的意义——针灸的中央机制研究将突出显示。第二常用的神经影像技术在针灸研究将简要介绍。随后,功能连通性(FC)的初步应用针灸研究将讨论通过回顾发表神经影像学研究。最后,研究的局限性和未来的方向将被考虑。
2。——神经的
——是一个新的研究领域,新兴研究结构与数量关系之间的连接体的各级神经元素,从小型微电路皮质列比更大的大脑区域(13]。“连接体”是怀孕以来,中枢神经系统(CNS)被认为是实现功能的曲目(即。、认知、行为)通过大脑的全球和本地集成互联网络(14]。这些网络被认为是由多种功能连接模块(子网)在不同的层次结构,这可能扮演重要的角色在组织大脑的结构连接。此外,在每一个层次结构,模块的功能整合中将更专门的子功能。因此,为了理解这些复杂的连接体和揭示人类大脑神经元相互作用的本质,2009年7月,人类——计划(HCP)启动设置的原则目标重建的建筑功能和结构连接在人类大脑通过神经影像学和组织学技术前沿。——研究不仅注重分析和映射的拓扑结构连接,而且在FC起源于相对固定的结构。具体来说,交互——绘制节点的类比大脑神经单位和互联的边缘链接,分别尝试观察大量连接的大脑区域。由这种模式下,——研究取得的进展进一步理解某些神经和神经精神疾病的发病机制。例如,人们已经发现,海马和丘脑展览紧密相连,和一些峰会中心紧密连接节点在这些地区,但损害后,他们似乎是脆弱和重组15,16]。另一项研究证明了极大地降低精神分裂症患者的FC峰会的中心密度(16]。这些研究可能存在潜在的FC和一些疾病的变化之间的关系。
最近,由多元格兰杰因果分析等数据分析(mGCA)和整个大脑FC成像模式,分析——研究能够定量描述FC在隔离但功能连接的大脑区域,这可能有助于进一步研究为什么依赖政府FC是上下文敏感的,尤其是在特定于任务的状态(即。、注意力、记忆力)虽然受到结构连接。因此,研究——对神经科学有深远的影响,这可能会导致我们整个的理解人类的大脑活动和障碍。
——将大大影响针灸的中央机制研究在未来,这可以从两个角度看待。一方面,针灸的规定的特征是复杂性和整体论。针灸可以调节复杂的多系统从外围到关键。当前神经影像数据证实针灸对中枢神经系统的影响是广泛而复杂的,和一个穴位和大脑区域之间的关系不是一一对应(17,18]。刺穿在一个穴位唤起多个脑区反应和刺穿在不同穴位抒发不同的大脑活动的变化。因此,它是不现实的,unconvenient每个薄片部分脑组织精确的动态和不同地区受到针灸。和从脑网络分析大脑不同区域的相关性将针灸研究的一个重要方法。另一方面,大脑在本质上是最复杂的材料,和高功能的大脑是最复杂的运动形式。不同的大脑区域在功能和结构有密切联系的神经连接。通过识别他们独特的模式连接,——能够分析解剖和功能的建筑在这些大脑网络连接,这可能说明大规模脑区之间的功能连接(19]。因此,——匹配针灸和人类大脑的特点,和可视化技术和数据处理方法——将有利于探索针灸的中央机制形成脑functional-structural网络。
3所示。在针灸研究常用的神经影像技术
常用的神经影像技术在针灸研究包括核磁共振、PET / CT、单光子发射计算机断层扫描(SPECT)、脑电图(EEG)、脑磁图描记术(MEG)。
在这些技术中,功能磁共振成像,高时空分辨率,是一种主要技术,观察针灸的FC变化研究(20.]。它测量大脑活动通过检测血液流动的变化有关。宠物能够衡量区域大脑功能的变化如神经元代谢和脑血流量通过跟踪的浓度和分布的变化通过静脉注射放射性标记的同位素在脑组织21]。梅格是基于记录生成的磁场活动皮层神经元。不像宠物和功能磁共振成像,梅格能够记录神经活动毫秒时间分辨率。它可以识别这个激活的位置精度水平与宠物和功能磁共振成像(22]。此外,扩散张量成像(DTI)是一种特殊的磁共振成像技术可以用来评估白质的解剖学(WM)及其连接体内(23]。
4所示。针刺对脑功能连接性
的数量从2006年到2013年,重点调查研究大脑FC变化引起针灸是逐年增加的。有完全41篇文章阐述这些研究,28日发表在英语和13发表在中文(见表1和图1)。其中,32进行健康受试者的研究,主要针对调查穴位特异性。其他9个研究进行病人和他们中的大多数集中在针灸的治疗机制。的干预,这些研究大多数手工针灸作为他们的主要干预,和ST36 (Zusanli)是最常见的穴位选择在这些研究中。这些研究取得了进展探索针灸的机理从复杂网络的视角和未来——在针灸研究中的应用提供参考。
4.1。健康受试者的研究
最早的FC分析应用于针灸研究可以追溯到2006年。秦et al。24)是第一个使用seed-based FC分析,探索针灸的中枢机制。他们选择杏仁核作为“种子”,观察刺穿的影响在ST36 (Zusanli) FC杏仁核和其他大脑区域之间。他们最终发现默认的内源性镇痛功能网络存在于人类的大脑在低水平,而且可以增加了针灸调制。
随后,回族等。25]使用fMRI limbic-paralimbic-neocortical网络的测试失活(LPNN)针灸和探索针灸对FC在这些地区的影响力。他们进行这项研究通过比较verum针灸与触觉刺激合谷(风),ST36 (Zusanli)和LV3 (Taichong)在健康受试者(HS)。他们应用seed-based互相关分析(CCA)来演示功能连接的大脑区域在针灸和模范自由的获得结果反复核对概率独立分量分析(异食癖)。结果表明,针灸可能影响功能和结构连接LPNN /默认模式网络(静)。LPNN /静中扮演着关键角色在维持脑功能平衡和保持健康。此外,静是证明人类认知、情感和行为。
后增加的研究专注于俱乐部的调查产生直接影响的针灸,冯et al。26)研究了不同的观点。整个研究主要集中在检测脑功能网络poststimulus时期针灸相比,假针灸治疗。结果表明,limbic-paralimbic地区如杏仁核,海马,前扣带皮层成为网络中心针灸后但不是针灸。直接比较,增加了相关性针灸相比,针灸主要是有关limbic-paralimbic和皮质下区域包括脑岛、杏仁核、前扣带皮层和丘脑,而降低相关性通常是相关的感觉和额叶皮质。这些结果表明,verum和针灸可能施加非均匀调制模式对整个脑功能网络。
最近,你和他的同事们进行的一项研究结合功能磁共振成像和梅格探索时空是否band-specific静中心配置会引起verum针灸,而虚假的控制(27]。空间独立分量分析应用功能磁共振成像数据,其次是离散区域播种到梅格数据来源。进一步采用偏相关分析估计的内在FC和网络中心配置。本研究的最惊人的发现之一是,后扣带皮层(PCC)不仅是作为一个健壮的静中心验证但担任中心只在三角洲和伽玛乐队verum针灸后,在PCC担任静中心在虚假的对照组。
除此之外,其他的研究上执行GB37(光明)KI8 (Jiaoxin) PC6 (Neiguan) PC7(亲爱的),CV4 (Guanyuan) CV12 (Zhongwan)和GV20 (Baihui)的商品也确定了针刺对脑的影响FC (12,28- - - - - -32]。
4.2。研究腕管综合症的病人
2007年,Napadow和他coinvestigators探索针灸对腕管综合征(CTS)患者使用fMRI和FC分析(33]。结果表明,对基线CTS病人应对verum针灸、FC发现下丘脑和amygdala-the之间少失活在杏仁核,激活下丘脑就越大,反之亦然。这项研究表明,慢性疼痛患者对针刺不同与健康对照组相比,通过协调边缘网络包括下丘脑和杏仁核。
4.3。轻度认知障碍患者的研究
与整个大脑FC分析、风等人发现,轻度认知障碍(MCI)患者显示异常FC与内存相关的大脑区域包括海马、丘脑、梭状回,针灸可以显著影响FC在这些异常区域11]。肤浅的针灸(SA)相比,显著增加相关性与内存相关的地区被发现与深度有关针灸(DA)。他们认为,深层肌肉插入针灸必须达到明显的临床效果。mGCA,相同的研究小组发现,针灸KI3(译著)在不同的认知状态和不同针刺深度可能引起不同的大脑网络的有效连接,重组和DA在MCI KI3可以诱导最强的和更广泛有效的连接与针灸疗效的MCI (34]。
4.4。研究原发性高血压患者
功能磁共振成像和within-condition区际协方差分析(WICA),陈等人发现,尽管短期针灸没有显著降低血压,似乎能减少身体疼痛和提高活力。针灸治疗后,hypothalamus-related大脑网络显示增加FC髓质,脑干、小脑、大脑边缘系统,丘脑,额叶(35]。相信针灸调节心血管系统通过一个复杂的大脑网络从皮质层面,下丘脑和脑干。
4.5。研究腰椎盘突出患者
功能磁共振成像和seed-based FC分析,你们et al。36]探索的核心机制平衡针灸技术治疗腰椎盘突出。他们发现平衡针灸治疗后,患者腰椎盘突出显示功能连接性增加多个区域包括丘脑、脑干,腹侧前核、腹外侧核、内侧额叶脑回、额上回、额叶眶上回、额下回、颞上回、颞中回、海马回、扣带回、和脑岛,而商品显示不同连接治疗后的变化。
4.6。研究抑郁症患者
易et al。37)使用功能磁共振成像和seed-based FC分析观察FC在抑郁症患者大脑受到针灸在静止状态。他们发现,针灸可以增加之间的FC左前扣带和multivarious等地区双边顶叶(左BA40,右BA7),右颞叶(BA22),左PCC (BA23)、额上回(BA8),左额中回(BA46)和双边尾状。这些区域是调节情绪的抑郁密切相关。
此外,李et al。38]使用fMRI和独立分量分析(ICA)探讨影响FC上的针灸治疗在慢性坐骨神经痛患者静息,发现持续针灸对调节的影响静息的FC。
综上所述,通过使用功能磁共振成像和FC分析方法,越来越多的研究发现,针灸可能广泛区域的边缘系统产生深远的影响。此外,针灸可能动员的作用anticorrelated大脑的功能网络,特别是LPNN /静才会安静下来,这可能有助于探索针灸的中枢机制。
5。局限性和未来的发展方向
尽管俱乐部已经大大扩展我们的视野,增强我们的能力调查针灸的核心机制,它在——仍处于初步的阶段。限制在当前研究如下:(1)海关执行大部分的这些研究,而很少关注给病人。事实上,针灸的疗效专注于病理变化不是生理条件。因此,研究对病人更重要探索针灸的治疗机制和(2)技术用于针灸研究观察大脑FC变化,功能磁共振成像是最受欢迎的。然而,它受限于间接通过大胆的自然反应测量而不是神经电活动或物质代谢。结合与其他神经成像技术,如梅格fMRI,脑电图,扩散重成像(驾车),或者宠物将会是一个优越的方法来提高结果的可重复性在未来的研究和分析方法(3),大多数研究使用整个大脑FC分析和mGCA。其他方法,如“小世界”等等也适合针灸神经影像学研究和研究(4)设计,大多数研究集中在针灸引发的直接影响,而针灸疗效的成就通常需要治疗的持续时间。所以调查持续效应的机制或长时间针灸的效果是更重要的是在未来研究和(5)针灸神经成像的质量控制,nonacupoint的选择、操作手册针灸,针灸医生的资格影响结果,需要规范和标准化的必要性。
6。结论
总之,——基于神经影像技术,是神经科学的前沿之一。虽然多目标,多的针灸疗法和目前的局限性使针灸研究中央机制复杂和困难,我们相信——将提供一个重要的方法进一步探索针灸的中枢机制。
利益冲突
作者宣称没有利益冲突。
确认
这项研究得到了中国国家自然科学基金“青年基金会(没有。81001504)”、“国家重点基础研究项目(没有。2011 cb505205)”、“四川省青少年发展基金会”(没有。2012 jq053),教育部创新团队”项目的四川省(没有。12 td002)。”作者感谢刘单华张和亦未援助在这项研究。