研究进展
当前位置:首页 > 研究进展
田捷等人提出了针刺工作机制新解释
发布日期:2015-10-03    浏览次数:286

2015年10月2日,《科学》杂志增刊《Advances in Computational Psychophysiology》发表了中科院分子影像重点实验室题为《脑网络编码揭示针刺的可能工作机制》的研究论文。该论文详细阐述了针刺时空编码脑网络理论,表明针刺引起了复杂的脑网络时空变化过程,为揭示针刺的工作机制提供了新思路。

针灸学是我国独创的一种医疗体系,为中华民族的繁衍和昌盛作出了重要贡献,是中医学中最主要的非药物疗法,具有神奇的疗效。但由于传统中医针刺理论在很多方面难以与现代医学理论相融,其内在生物学作用机制至今尚未能做出明确清晰的解释,使得其推广与发展受到严重制约和阻碍。揭开中医针刺潜在的作用机制有助于丰富中医针刺理论的科学内涵,为促进中医针刺在世界医学范围内得到更多的认可并进一步推广与应用铺平道路。越来越多的现代医学观点认为针刺刺激可能是引起大脑的相应反应,再对身体器官的各项功能进行调节。得益于现代医学影像特别是磁共振成像(Magnetic Resonance Imaging, MRI) 技术的迅猛发展,使得探寻针刺的大脑作用机制成为可能。通过MRI技术研究大脑对于针刺信号的协同作用加工机制,将现代医学手段和传统中医理论相结合,进一步探寻经穴-大脑-脏腑器官之间的相互作用关系,有可能揭示针刺内在的神经调节作用机制。
 
中科院分子影像实验室在中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心田捷研究员带领下,经过十余年的探索,在前人研究的基础上,以针刺效应持续性为切入点,提出时空编码脑网络理论,打破了针刺学位特异性研究的瓶颈,通过针刺治疗靶向性研究为针刺临床治疗提供了一定的理论依据。

早期的针刺影像学研究均照搬了心理学的经典研究方法,采用基于减法原理的BLOCK 实验设计和GLM分析方法,但研究结果难以重复,使得针刺影像学研究陷入低潮。他们从针刺自身特性出发,通过长期探索发现,以BLOCK设计开展的磁共振成像研究,在多次捻针之间的留针状态,大脑活动并不等于针刺前的基线水平,而是呈现时变的响应模式,且呈现出更加复杂的功能连接状态,从而否定了BLOCK-GLM研究框架在针刺影像学的适用性。在此基础上,本团队提出了适合针刺自身特点的非重复事件相关实验设计,区分了捻针和持续性效应阶段大脑不同的响应模式,构建了基于时空二维分析的针刺时变研究框架。
 
针对针刺穴位特异性,提出了大脑对针刺响应的时空编码理论假说,将针刺机理研究由空间定位研究拓展到时空网络分析层面。他们将针刺作用看作两个阶段(捻针刺激与留针持续性效应),借助非重复事件相关实验设计,采用时空二维分析方法,并,重新审视穴位特异性问题。研究发现:针刺不同穴位在捻针刺激阶段的确存在大脑响应空间分布的一定重叠,但随着进入持续性效应阶段呈现以时间为演化为的多层次分化,通过时域共变分析,进一步发现不同穴位时域功能网络存在不同调节模式,并与穴位相对特异的脏腑调节功能相符合。实现了以时间序列响应分析层面验证穴位特异性存在的可能。
 
最后,他们提出针刺信号与疾病信号在大脑中枢整合的研究思路,建立了以疾病影像学靶点为先验的研究模式,形成以疾病异常靶点挖掘、靶点导向先验、靶点治疗干预的研究主线。团队面向针刺适应症海洛因成瘾、青少年网络成瘾及偏头痛等功能性疾病,采用多模态数据融合的分析方法,从时间空间、结构功能等多角度寻找疾病信号的大脑异常靶点。研究发现,成瘾类疾病在静息态脑网络连接和大脑灰白质结构上都呈现异常信息,偏头痛、功能性消化不良患者的静息态脑功能网络连接模式上呈现性别差异的异常靶点,且存在与情绪相关的脑白质结构损伤。这些研究为后续针刺治疗靶向性提供了可靠的影像学病理先验。

中科院分子影像重点实验室在针刺机理方面的研究获得了科技部973项目、国家自然科学基金重大项目、国家杰出青年基金以及中科院重要方向性项目的资助。

图注(A)传统的中医理论认为,针刺对穴位点的刺激通过经络调节脏腑的功能,调节身体机能的平衡达到治疗疾病的目的。(B)现代医学观点认为,针刺对穴位点的刺激通过外周神经系统传递到中枢神经系统,通过大脑信号来调节身体器官的功能。利用神经成像方法,可以记录大脑对针刺刺激的响应模式,大脑存在对不同针刺刺激的不同时空编码模式,体现了针刺的穴位特异性。