不同頻率電針刺激緩解大鼠痛情緒的行為觀察

秦國華　馬洋　趙欣　王志華　賈欣　代潔瓊　陳建鳴　張策　張宇

【摘要】 目的：觀察不同頻率電針刺激對大鼠痛情緒的作用。方法：本研究以不同頻率電針刺激對痛情緒的作用為研究對象。給大鼠左側后腳掌注射完全弗氏佐劑（CFA），誘導其產生炎性痛并與環境相匹配，建立條件性位置回避（conditioned place avoidance，CPA）模型，給予大鼠環跳穴（GB30）電針刺激（電流3 mA，波寬0.1 ms，刺激頻率2、10、100 Hz），通過條件位置回避裝置觀察在電針刺激前后痛情緒行為變化。結果：2、10、100 Hz電針刺激均明顯反轉了大鼠的C-CPA反應，但各刺激頻率比較差異均無統計學意義（P>0.05）。結論：不同頻率的電針刺激均可緩解痛情緒，且無頻率依賴性。

【關鍵詞】 電針； 刺激頻率； 條件位置逃避； 痛情緒

Behavioral Observation of Different Frequencies Electroacupuncture Stimulation to Relieve Pain Emotion in Rats/QIN Guo-hua，MA Yang，ZHAO Xin，et al.//Medical Innovation of China，2017，14（14）：001-004

【Abstract】 Objctive：To observe the relieve effect of different frequencies electroacupuncture stimulation to pain emotion in rats.Method：In this study，we exploreded the effects of electroacupuncture（EA） at various frequencies on the pain emotion.Complete Freunds adjuvant （CFA） was subcutaneously injected into the left hind-paw to induce the inflammatory pain and match the environment to establish conditioned place avoidance （C-CPA） behavioral model，then Huantiao acupoints （GB30） in rats were treated by EA（current intensity 3 mA，width 0.1 ms，stimulus frequency 2，10，100 Hz），C-CPA behavioral responses were observed.Result：EA at 2，10，100 Hz stimulus frequency were all reversed the C-CPA behavioral responses，but there were no significant differences among them（P>0.05）.Conclusion：EA at various stimulation frequencies all can eviate the pain emotion of rats，and there is no frequency dependence.

【Key words】 Electroacupuncture； Stimulus frequency； Conditioned place avoidance； Pain emotion

First-authors address：Physiology Department of the Shanxi Medical University，Taiyuan 030001，China

doi：10.3969/j.issn.1674-4985.2017.14.001

世界衛生組織（WHO）和國際疼痛研究協會（IASP）定義疼痛是組織損傷或潛在組織損傷所引起的不愉快感覺和情感體驗，包括痛感受和痛情緒兩個成分[1]，已知前扣帶皮層（anterior cingulate cortex，ACC）是內側痛覺系統的重要組成部分，它接受丘腦內側核群的纖維投射，主要參與痛覺情緒信息的編碼[2]，也有實驗證明，痛情緒引起的條件位置逃避（conditioned place avoidance，CPA）反應可通過切除大鼠雙側rACC得到緩解[3]，這都說明ACC在情感情緒調節過程中居于重要地位。

以往的研究表明電針可以鎮痛，并且不同頻率電針刺激對大鼠痛感覺的作用機制有一定差異，低頻電針通過促進脊髓上中樞的內源性阿片肽釋放，作用于相應的阿片受體；在脊髓內，低頻電針（2 Hz）和高頻電針（100 Hz）釋放內啡肽和強啡肽，作用于δ受體和κ受體發揮其鎮痛作用，低頻電針在腦內釋放腦啡肽，作用于μ受體發揮鎮痛作用[4-11]。還有研究證實電針可以通過激活阿片受體緩解痛情緒反應[5]，10 Hz的電針刺激可通過激活μ阿片受體反轉大鼠CFA誘導的CPA反應[6-7，12]，但低頻電針（2 Hz）和高頻電針（100 Hz）是否也可以和10 Hz的電針刺激一樣有類似的緩解痛情緒的作用尚并不清楚。

因此本實驗利用CPA行為模型，給予大鼠環跳穴（GB30）電針刺激（電流3 mA，波寬0.1 ms，刺激頻率2、10、100 Hz），通過條件位置回避裝置觀察不同頻率電針刺激對痛情緒的影響。

1 材料與方法

1.1 實驗動物和分組 選取購于中國人民解放軍軍事醫學科學院實驗動物中心（中國，北京，經營許可證編號：SCXK-（軍）2012-0004）的健康雄性Sprague-Dawley（SD）大鼠，體重240～260 g，采用隨機數字表法分為：生理鹽水（NS）假電針組、完全弗氏佐劑（CFA）+假電針組、CFA+2 Hz電針組、CFA+10 Hz電針組、CFA+100 Hz電針組5組，每組6～8只。

1.2 儀器 腦立體定位儀（Narishige，日本）；NeuroMotive軟件（Stoelting公司，美國）；ANY-Maze軟件（Stoelting公司，美國）；

1.3 CPA反應觀察 取術后5～7 d，體重增加的大鼠，在實驗籠具中進行CPA反應測試[13-17]，第1天去掉中間擋板，測大鼠在活動裝置中的基線10 min；第2天隔開活動裝置的中間擋板，將大鼠放入一側（非痛環境）適應30 min，然后在大鼠左側腳掌皮下注射弗氏完全佐劑CFA（0.08 mL，40 μg）后在活動裝置的另一側（痛環境）條件性適應30 min；第3天測量方法同第1天，見圖1。

1.4 電針刺激 電針穴位環跳穴靠近髖關節，位于股骨頭大轉子最凸點與骶管裂孔連線的外1/3與中1/3交點處。刺激頻率為2、10、100 Hz，電流3 mA，波寬0.1 ms[6]。

1.5 統計學處理 采用Graph Pad Prism 6軟件進行統計分析，計量資料用（x±s）表示，比較采用t檢驗；計數資料以率（%）表示，比較采用 字2檢驗，P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 條件位置回避模型的建立 大鼠左側后腳掌分別注射0.9%氯化鈉注射液（NS）和CFA， NS組條件匹配前后在痛環境停留時間基本保持不變，CFA組條件匹配后痛側停留時間較匹配前縮短，對痛環境產生回避，前后比較差異有統計學意義（P<0.05），見表1、圖2。

2.2 不同頻率電針刺激對痛情緒的作用 于大鼠左側后腳掌注射CFA，同時環跳穴分別給予2、10、100 Hz的電針刺激，不同頻率電針組條件匹配前后痛環境停留時間比較差異均無統計學意義（P>0.05），痛環境均未產生明顯的回避反應，見表2、圖3。

3 討論

各種原因所致的慢性持續性疼痛給許多患者帶來巨大的痛苦，因疼痛而生的惡性情緒帶來的危害甚至大于疼痛本身。電針可以鎮痛，并且不同頻率電針刺激對大鼠痛感覺的作用機制有一定差異。前扣帶皮層（anterior cingulate cortex，ACC）與痛情緒有關，ACC神經元對傷害性刺激能產生反應[18-19]，電生理研究表明痛情緒時ACC腦區神經元放電有明顯變化[13，15]。切除慢性痛患者的ACC和周圍皮層組織，能夠明顯緩解患者焦慮、抑郁等痛情緒反應，而對痛感覺沒有影響[16，20-21]。電針對中樞神經系統（CNS）的影響不僅局限于內源性阿片系統，還可同時激活其他非肽類遞質，如多巴胺（DA）、5-羥色胺（5-HT）、縮膽囊素（CCK）、谷氨酸（Glu）等[22-24]。電針也可以緩解痛情緒，10 Hz電針刺激可以減弱完全弗氏佐劑（CFA）誘導產生條件性位置逃避（CPA）反應，激活ACC腦區μ-阿片受體緩解痛情緒[25]。

本研究使用CFA誘導產生條件性位置逃避（CPA）裝置，分別2、10、100 Hz電針刺激，結果表明不同頻率電針刺激匹配前后痛環境停留時間比較差異均無統計學意義（P>0.05），無明顯的回避反應。這與之前所研究的10 Hz電針刺激緩解痛情緒結果相同。且2、10、100 Hz組之間的回避分數比較差異均無統計學意義（P>0.05），說明電針刺激緩解痛情緒無明顯的頻率依賴性。

參考文獻

[1] Schnitzler A，Ploner M.Neurophysiology and functional neuroanatomy of pain perception[J].Jour Clin Neurophysiol，2000，17（6）：592-603.

[2]王錦琰，羅非，韓濟生.前扣帶回在痛感知中的作用[J].中國疼痛醫學雜志，2004，10（2）：113-116.

[3] Ikeda H，Takasu S，Murase K.Contribution of anterior cingulate cortex and descending pain inhibitory system to analgesic effect of lemon odor in mice[J].Molecular Pain，2014，10（1）：14.

[4]王錦琰，羅非，韓濟生.中樞神經元放電的在體多通道同步記錄技術[J].生理科學進展， 2003，34（4）356-358.

[5] Martin D P，Sletten C D，Williams B A，et al.Improvement in fibromyalgia symptoms with acupuncture：results of a randomized controlled trial[J].Mayo Clin Proc，2006，81 （6）：749-757.

[6] Zhang Y，Zhang R X，Zhang M，et al.Electroacupuncture inhibition of hyperalgesia in an inflammatory pain rat model：involvement of distinct spinal serotonin and norepinephrine receptor subtypes[J].Br Jour Anaesth，2012，109（2）：245-252.

[7] Zhang Y，Meng X，Li A，et al.Electroacupuncture alleviates affective pain in an inflammatory pain rat model[J].Eur Jour Pain，2012，16（2）：170-181.

[8]費宏，謝國璽，韓濟生.不同頻率電針可分別使大鼠脊髓釋放甲啡肽和強啡肽[J].基礎醫學與臨床，1986（5）：323-324.

[9]陳啟盛，謝翠微，湯健，等.電針對大鼠不同腦區-內啡肽含量的影響[J].科學通報，1983，29（5）：58-61.

[10]孫少麗，韓濟生.低頻和高頻電針通過脊髓中不同的阿片受體發揮鎮痛作用：交叉耐受實驗[J].針刺研究，1989，14（z1）：143.

[11]任燕華，王玢，羅非，等.不同頻率電針對大鼠可卡因條件性位置偏愛效應的影響[J].針刺研究，2001，26（3）：231-232.

[12]侯苗苗，楊洋，李振華，等.電針刺激環跳穴緩解大鼠炎癥性疼痛的方法[J].中國醫學創新，2015，12（19）：22-24.

[13]汪偉偉，劉菊，蔣雪麗，等.不同傷害性刺激致大鼠痛感覺與痛情緒的比較[J].生命科學研究，2014，18（5）：411-417.

[14]張德玄，鄧翌超，沈華.扣帶皮層的認知與情感功能分區及其相互作用[J].杭州師范學院學報（醫學版），2006，26（5）：331-335.

[15]秦霞，王銳，陳晉源，等.自制帶雙側給藥管的多通道在體記錄電極對前扣帶皮層神經元放電活動的觀察[J].中國醫學創新，2016，13（20）：13-17.

[16] Paxinos G，Watson C.The rat brain in stereotaxic coordinates[J].Elsevier academic press，2007，3（2）：6

[17]張肖怡，蘭坤，馮曉璞，等.痛情緒反應量化方法的探索[J].中國醫學創新，2014，11（18）：45-48.

[18]高永靜，張玉秋，趙志奇.前扣帶皮層與痛覺信息加工[J].生理科學進展，2003，34（4）：293-297.

[19] Sikes R W.Vogt B A.Nociceptive neurons in area 24 of rabbit cingulate cortex[J].Jour Neurophysiol，1992，68（5）：1720-1732.

[20] Koyama T.，Tanaka Y Z，Mikami A.Nociceptive neurons in the macaque anterior cingulate activate during anticipation of pain[J].Neuroreport，1998，9（11）：2663-2667.

[21] Johansen J P，Fields H L，Manning B H.The affective component of pain in rodents：direct evidence for a contribution of the anterior cingulate cortex[J].Proc Natl Acad Sci USA，2001，98（14）：8077-8082.

[22]史向黨，羅非，崔彩蓮，等.電針抑制大鼠嗎啡條件性位置偏愛[J].北京大學學報醫學版，2003，35（3）：248-251.

[23] Funada， M，Suzuki T，Narita M，et al.Blockade of morphine reward through the activation of kappa-opioid receptors in mice[J].Neuropharmacology，1993，32（12）：1315-1323.

[24] Spyraki C，Nomikos G G，Galanopoulou P Z，et al.Drug-induced place preference in rats with 5，7-dihydroxytryptamine lesions of the nucleus accumbens[J].Behav Brain Res 1988，29（1-2）：127-134.

[25]李振華，楊洋，侯苗苗，等.在體多通道電生理記錄技術在大鼠痛情緒研究中的應用[J].中國應用生理學雜志，2016，32（1）：41-45.

（收稿日期：2017-04-10） （本文編輯：程旭然）