針刺支溝穴對健康人腦小腦后葉功能連接網絡時變效應的影響?

韓紅艷，段曉菡，張 馳，胡逸聰，王文獻，王柯柯，高 輝，閆 鑌

(1. 河南中醫藥大學，鄭州 450008； 2. 中國人民解放軍戰略支援部隊信息工程大學，鄭州 450001)

小腦后葉與大腦皮質存在廣泛神經纖維聯系，除協調感覺、運動功能外，還與語言、判斷等高級認知功能具有密切關系[1]。課題組先期對健康被試者左側支溝穴進行針刺后fMRI掃描，結果發現被試者在針刺后留針期間及拔針后多個時間序列內小腦后葉低頻振幅比率(fractional amplitude of low frequency fluctuation，fALFF)信號呈顯著性激活效應[2]，該結果為進一步基于小腦后葉為感興趣區種子點的功能連接網絡分析提供重要依據。為深入探討針刺該穴對健康被試者與小腦后葉功能連接網絡相關響應腦區的影響。本實驗重點分析針刺前后各時間序列內以小腦后葉為感興趣區種子點功能連接網絡的時變效應差異特征。

1 對象與方法

1.1 對象

18名健康志愿者(男10名，女8名)平均年齡(24.89±1.811)歲，身高(167.39±8.045)cm，體質量(60.44±12.433)kg。右利手，飲食規律，不嗜煙、酒、茶、咖啡等，睡眠正常，體型適中。針刺應答試驗排除無針刺反應者或過度針刺反應者。

受試者試驗前均簽署知情同意書，方案獲河南中醫藥大學第一附屬醫院醫學倫理委員會批準(批準號2017HL-020)，且通過國家臨床試驗注冊(注冊號ChiCTR-OOC-17011452)。

1.2 靜息態fMRI掃描

圖1示，fMRI掃描采用SIEMENS SKYRA 3.0T MRI設備，采集序列包括第1次純靜息態掃描(R1)、留針期間掃描(R2-R5)和拔針后靜息態掃描(R6-R7)[2]。

圖1 掃描流程圖

1.3 數據處理與分析

預處理后18例被試者各序列頭動均未超過1.5 mm，數據合格，全部進入功能連接分析。使用FSL 5.0中Juelich Histological Atlas生成小腦后葉為感興趣區種子點做出R1-R7序列功能連接結果，再分別以R2-R7功能連接結果減去R1結果，選擇t>3.9651，P<0.001(AlphaSim矯正)的體素為有統計學意義的功能連接差異腦區。

2 結果

2.1 R2減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區

圖2表1示，該差異狀態下左側中央后回、右側額中回與小腦后葉功能連接顯著增強。

注：十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R2狀態下與小腦后葉功能連接變化的差異腦區圖2 R2減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區圖

2.2 R3、R4減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區

圖3表1示，R3減 R1差異狀態下，右側顳中回、緣上回、頂下小葉、距狀回與小腦后葉功能連接顯著減弱；右側中央后回與小腦后葉功能連接顯著增強。R4減 R1差異狀態下右側額中回與小腦后葉功能連接顯著減弱。

注：a-e中十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R3狀態下與小腦后葉功能連接變化的差異腦區; f中十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R4狀態下與小腦后葉功能連接變化的差異腦區圖3 R3、R4減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區圖

2.3 R5減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區

圖4表1示，R5減 R1差異狀態下右側顳上回、扣帶后回、額中回與小腦后葉功能連接顯著減弱。

注：圖中十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R5狀態下與小腦后葉功能連接變化的差異腦區圖4 R5減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區圖

2.4 R6、R7減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區

圖5表1示，R6減 R1差異狀態下右側舌狀回、扣帶后回與小腦后葉功能連接顯著減弱。R7減 R1差異狀態下，右側額中回與小腦后葉功能連接顯著減弱。

注：a中十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R6狀態下與小腦后葉功能連接變化的差異腦區；b中十字交叉區域即為R1狀態下未出現，R7狀態下與額下回功能連接變化的差異腦區圖5 R6、R7減 R1狀態下與小腦后葉功能連接差異腦區圖

表1 R2-R7狀態減R1狀態與小腦后葉功能連接差異腦區、峰值點坐標及簇數值比較 (n=18)

3 討論

本試驗結果顯示，依時間序列以小腦后葉為感興趣區種子點的功能連接網絡處于動態變化之中，健康受試者接受針刺左側支溝穴4 min 08 sec內(R2)，左側中央后回、右側額中回與小腦后葉形成正激活效應的連接網絡；留針4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R3)，右側顳中回、緣上回、頂下小葉、距狀回與小腦后葉形成負激活效應的連接網絡，右側中央后回與小腦后葉形成正激活效應的連接網絡；留針8 min 16 sec至12 min 24 sec內(R4)，右側額中回與小腦后葉形成負激活效應的連接網絡；留針12 min 24 sec至16 min 32 sec內(R5)，右側顳上回、扣帶后回、額中回與小腦后葉形成負激活效應的連接網絡；拔針后4 min 08 sec內(R6)，右側舌狀回、扣帶后回與小腦后葉形成負激活效應的連接網絡，拔針后4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R7)，右側額中回與小腦后葉形成負激活效應的連接網絡。

據上述結果分析，與針刺前比較，R2-R7時間序列內主要差異變化腦區體現在中央后回：左側中央后回在針刺后留針4 min 08 sec內(R2)、右側中央后回在留針4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R3)均為正激活。額中回：右側額中回在針刺后留針4 min 08 sec內(R2)為正激活，留針8 min 16 sec至16 min 32 sec內(R4至R5)、拔針后4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R7)為負激活。顳中回、顳上回：右側顳中回在留針4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R3)為負激活，右側顳上回在留針12 min 24 sec至16 min 32 sec內(R5)為負激活。扣帶后回、緣上回：右側扣帶后回在留針12 min 24 sec至16 min 32 sec內(R5)及拔針后4 min 08 sec內(R6)均為負激活，右側緣上回在留針4 min 08 sec至8 min 16 sec內(R3)為負激活。

人類小腦不僅具有維持身體平衡、調節肌張力和協調運動等功能，其在參與語言、判斷等高級認知活動中也有重要作用[3-6]，尤其小腦后葉在參與認知功能方面起主導作用[7]。1項研究亦表明，注意缺陷多動障礙兒童在執行工作記憶任務時左側小腦后葉功能低下[8]。本試驗具有差異意義的激活腦區中，中央后回是重要的感覺中樞，該區域和中央前回、額下回、額中回及左側顳上回共同參與語言動作及語義理解功能。額中回是影響漢字閱讀的主要腦區[9]；顳中回為視覺系語言調控中樞，其在涉及多義詞語加工的腦成像研究中出現特異性激活效應[10]，顳上回為高級聽覺聯絡皮層，緣上回為語言運用中樞，主管精細的語言協調功能，三者在語言加工調控中具有密切關系，扣帶后回與理解、判斷等認知功能密切相關[11]。

支溝穴為手少陽三焦經的重要經穴，臨床常用于治療中風癱瘓、語言障礙等癥狀。這對上述差異腦區的功能分析，結合支溝穴的臨床功效和小腦后葉功能，推測本實驗中雙側中央后回、右側額中回、顳中回、顳上回、扣帶后回、緣上回等，為針刺健康人左側支溝穴后以小腦后葉為種子點所形成的隨時間序列變化功能連接網絡的重要響應腦區。這一結論可能是針刺支溝穴治療感覺、運動障礙、語言及思維等高級認知功能障礙的中樞效應機制。