中醫心身醫學研究新手段：腦電非線性分析

張成　趙志付

1　心身疾病的病機：由“情緒”到“軀體”

心身疾病(psychosomatic disease)亦稱心理生理疾病(psycho-physiological diseases)，是一組與心理和行為因素關系密切的軀體疾病[1-2]。中醫學理論歷來重視情志(心理、社會因素)與人體健康和疾病的關系，中醫的這種“心身整體觀”影響著中醫基本理論的形成，并把這種心身整體觀點貫穿于中醫學防病、治病和養生的全過程。所以中醫學雖然沒有“心身疾病”這一概念，但“心身相關”的診療思想早在《內經》時代就已經形成，《內經》所說“心主神明”實為“腦主神明”，也就是說，心(大腦)對精神(心理)活動有主宰作用，所有的活動都是在心神的統帥下協調地進行，以維持人體的正常生理功能。《靈樞·口問》說：“悲哀憂愁則心動，心動則五臟六腑皆搖。”《素問·靈蘭秘典論》說：“主明則下安，……，主不明則十二官危，……。”大腦的精神心理活動對臟腑的主宰作用，說明消極(負性)情緒刺激影響心神(大腦)會造成人體臟腑的損害，精辟的論述了心理對生理的影響。

西方心身醫學強調心身疾病的發病是由“心”到“身”的過程，即情緒對軀體的影響。目前心身醫學的主要研究方向為心理生理學方向，通過精細的實驗研究，指示了精神緊張、情緒變化的軀體內臟器官的生理與病理改變。巴甫洛夫的“ 皮層內臟相關學說(corticovisceral medicine)”奠定了心身疾病發病機理的科學基礎。“應激”概念是心身醫學框架的核心，簡言之，來自社會的緊張刺激作為一種信息到達大腦，大腦就要進行認識和評價并使皮質下中樞產生一系列改變，而這一變化主要通過植物神經系統、內分泌系統和免疫系統的失衡導致靶器官的病理變化而產生的[1-6]。

將東西方心身醫學加以比較，兩者基本的理論基礎均為“心身整體論”：兩者均認為心理精神因素在健康與疾病中起著重要的作用，而大腦是對外界刺激產生情緒反應并加以控制的中樞，大腦對情緒刺激的反應對機體機能活動有著重要影響。

2　“情緒情感”的客觀反映：腦電活動

腦是控制情緒和自主神經功能的中樞。大腦神經元電活動產生的電場在頭皮表面通過腦電圖(electroencephalogram，EEG) 技術能夠被無創提取。腦電圖的發現和應用可以客觀的記錄時刻都在變化的腦功能狀態，其主要應用于神經精神系統疾病的診斷及療效評價中。

傳統的腦電研究主要通過對δ、θ、α、β四個頻率的波幅、數量、腦區分布的作為主要的研究內容。如有研究提出了腦電圖中α波反映注意需求，β波反映情感和認知處理的假設[7]。有研究進一步提出低頻α波(6～10 Hz)反映注意需求，而高頻α波(10～12 Hz)反映對語義信息的處理[8]。情感障礙患者異常腦電圖通常表現為：抑郁患者的α波通常是在正常范圍內的低頻率階段，一般為10次/秒以下，以8～9次/秒居多，同時伴有a波數量減少、波幅減低、或者混有慢波；并且額區和中央區的慢波活動增加，以右側更為明顯。而躁狂患者的腦電圖α波通常在正常范圍的快頻率階段，一般為11～12次/秒，甚至在 12～14次/秒，且波幅較高，常伴有快波功率的增強，也有以β波為基本節律的。有研究資料顯示抑郁癥患者的病情輕重和病程的長短主要與慢頻段腦電波功率有關，而首次發病年齡的大小主要與快頻段腦電波功率有關[9]。蘇建紅[10]曾觀察328 例抑郁患者經過抗抑郁治療以及電針治療1 個月后腦電圖變化，結果為腦電圖復查均有不同程度的改善，并且有β波功率增加，可能是情緒改善的一種生理學表現。而躁狂患者的腦電圖經治療后未見有明顯變化。腦電活動時刻客觀記錄腦功能的變化，是精神情緒狀況的客觀反映，在精神神經類疾病的診斷和療效評價中的起著重要的輔助作用。

3　腦電活動研究的深入：非線性動力學分析

傳統腦電圖主要由肉眼分析，主要以定性及半定量分析為主，定量分析難度較大，限制了其在腦功能研究中的進一步發揮及應用。而計算機技術在腦電圖學上的應用，克服了傳統的肉眼分析，使腦電圖的結果能用定量數學進行表達，因此在腦電圖肉眼分析的基礎上，再結合定量分析，必然會進一步提高腦電圖的診斷水平[11]。利用混沌與分形理論等非線性動力學原理和方法研究和分析大腦的功能活動狀態,己經成為大腦功能研究的新熱點。腦電非線性動力學分析可以提供有關神經網絡功能、相互聯系的信息以及大腦功能活動變化軌跡等情況[12]。

“腦電超慢漲落理論” (Encephalofluctuograph Technology,ET)[13]亦是目前在腦電非線性研究中應用于臨床較多的一種方法，已經應用于健康人及各種精神疾病患者的腦功能狀態的研究中。其理論即在腦電波中隱含著頻率極低(毫赫茲級) 的超慢漲落信號, 不同頻率的超慢漲落對應著不同的腦內神經化學遞質的活動情況，神經遞質振蕩的信息以被按下列次序攜帶到腦波中:神經遞質量子釋放的漲落——突觸后電位幅度的漲落——腦α波的漲落——S系統的譜線和譜系結構(超慢系統)。這種過程是非線性的, 在各個環節上都可以通過自組織而把主要特征(頻率、周期) 突現出來, 鎖定在某個穩定的頻率上。已知S系統中特征譜線(系)與腦內神經化學振蕩過程的對應關系有: S1與γ-氨基丁酸(GABA)有關，GABA 是抑制性氨基酸，有抗焦慮、抑制下丘腦—垂體系統等生理作用；S2與谷氨酸(Glu)有關, Glu 屬于興奮性氨基酸, 谷氨酸能傳導異常分別涉及認知障礙、情感障礙、焦慮障礙、精神分裂癥、運動障礙和物質依賴等；S3系與乙酰膽堿受體(AChR)有關；S4系與5-羥色胺(5-HT)有關，藥理學的研究進展提示重性抑郁障礙、強迫性神經癥、焦慮和驚恐障礙以及進食障礙都與中樞某些通路5-HT功能不足有關，而精神分裂癥則可能有中樞邊緣系統和前額葉5-HT功能過高；S5系與乙酰膽堿(ACh)有關，參與學習、記憶、睡眠運動、進食及體溫的調節，還與攻擊行為有關；S7系與去甲腎上腺素(NE)有關，其生理作用是控制情感，具有血管收縮作用；S11系與多巴胺(DA)有關，其作用是興奮腦功能狀態, 調節軀體運動, 參與精神情緒活動；S13系與抑制性遞質有關[14-16]。這一技術的突破點在于建立了腦電與大腦活動的物質基礎, 即與神經遞質之間的關系。ET對于健康人的腦功能的研究主要集中在體育運動員的賽前訓練中情緒及腦功能狀態的研究，通過調整，以期在比賽中將情緒狀態及身體素質調整在最佳狀態中；以及航空航天等特殊工作人群的腦功能狀態的研究。ET在精神疾病的研究中，主要集中在情感障礙和神經癥的研究中，相關文獻頗多。如李佳等[17]對34名抑郁癥患者ET的觀察顯示:抑郁癥患者6種中樞神經遞質實測功率均低于正常組, 只有ACh相對功率較正常組高,5-HT、DA相對功率較正常組低,而5-HT、DA相對功率隨癥狀的改善逐步升高,ACh則相反。韓國玲等[18]對50例強迫癥患者進行腦漲落圖檢測,提示患者腦內神經遞質GABA和Glu、AChR、DA 活動無明顯異常,ACh、NE 活動顯著降低, 5-HT活動則顯著升高。朱天民等[19]對網絡成癮患者進行腦電超慢漲落分析發現其腦內Glu水平降低、5-HT水平較正常人減少，DA水平較正常人增高，可以相應解釋患者的學習記憶能力下降、認知活動減弱、精神紊亂、及渴求行為的產生。

4　腦電及其非線性分析的證候研究

近年來，越來越多的學者通過腦電及其非線性分析進行證候研究。其中筆者曾在2006年至2007年初步觀察分析了廣安門醫院心身醫學科“剛柔辨證”[20-22]最常見四種證候(心肝火旺證、心肝陰虛證、肝郁氣滯證、肝郁脾虛證各15例患者)的腦電圖及腦電地形圖，結果顯示心身疾病患者各腦區慢波θ功率值均有增高趨勢，α功率值均有降低趨勢以及泛化前移趨勢，快波β功率值均有降低趨勢，說明了心身疾病患者心理社會負性刺激對大腦功能的影響，以致軀體可產生器質性改變或病理生理過程。在一定程度上揭示了心身疾病患者大腦皮層功能的改變。而且患者在以中醫心身疾病剛柔辨證方法治療后，腦電地形圖可明顯改善或恢復正常，如慢波功率降低或消失、α頻帶功率升高或恢復正常等,同時患者臨床癥狀減輕或消失。

李躍華等[23]對65例抑郁癥患者與65例健康人的腦功能通過腦電非線性分析之腦電超慢漲落分析進行對照研究，結果提示不同中醫證型的抑郁癥患者的發病機制可能存在差異，其外在表現有其內在的物質基礎，推測神經遞質的異常可能是中醫辨證的物質基礎之一。劉子旺等[24]應用腦電非線性分析參數近似熵的方法研究15例抑郁癥肝氣郁結證患者的腦機制，研究結果提示肝氣郁結證患者部分區域的近似熵較正常人增高,肝氣郁結證情緒改變可能是左額葉腦電信號代償性增高的原因。腦電非線性分析相對客觀和準確地觀測到肝氣郁結證患者皮層的變化。此兩項研究雖然應用不同的腦電非線性分析方法，且樣本量偏少，但已對中醫證候與腦電的非線性研究想結合起到了很好的示范。

5　展望

中國十分重視中醫證候診斷規范化的研究，探討了一些疾病證候量化診斷的方法。而且中醫藥學術要走向世界，中醫證候學的研究在方法學上也要盡量使用現代科學技術的語言。東西方心身醫學理論均認為心理精神因素在健康與疾病中起著重要的作用，大腦對情緒刺激的反應對機體機能活動有著重要影響。而腦電圖的發現和應用為客觀記錄腦功能狀態提供了可能，也為中醫心身醫學的證候學研究提供的新的方法和可能。近些年來，國際上對臨床研究的要求更嚴格，可信的結論必須是覆蓋面大、大樣本、多中心協作的，設計周密，觀察指標明確，研究對象選擇嚴格合理的前瞻性研究，且資料需經電子計算機進行科學的統計學處理，而腦電非線性研究方法分析大腦的功能活動狀態，克服了腦電傳統的肉眼分析，使腦電圖的結果能用定量數學進行表達，擴展了腦電在腦功能方面的研究領域。通過以往腦電及其非線性分析方法進行的證候研究，通過考察大腦不同腦區的功能以及它們之間的交互作用[25]，并將中醫心身醫學證候學與之相聯系，探討兩者關系，或許可以推論出心身疾病不同證候在腦電圖上有頻率、腦區、波幅的規律或特異性表現，并通過非線性分析方法，得出在神經遞質活性的表現、皮層的變化等有規律性、特異性的表現。為中醫心身醫學提供現代科學證據，制定出充分體現辨證施治規律特點的檢查指標，以便利于臨床診斷和療效評價，使人們更容易理解和接受中醫心身醫學。

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