失眠是全球第二大流行性精神类疾病,以持续入睡及睡眠维持困难并伴有日间社会功能受损为主要特征[1-2]｡据 WHO 统计,全球约 27% 人群受失眠困扰,2020至2022年由7亿增长至20亿人次｡我国成年人失眠率高达 38.2%[3],失眠人群超 3亿｡近年来该病呈年轻化､慢性化发展,且长期失眠可增加心脑血管､免疫系统､内分泌等疾病发病率,诱发焦虑､抑郁､认知障碍､躯体疼痛等一系列精神疾病及躯体症状[4],严重影响患者身心健康及生活质量｡临床多以药物治疗作为常规手段,然药物的频繁使用可引发耐药､无效､噩梦､依赖性,甚至加重认知障碍等不良反应[5]｡针刺可调和气血､平衡阴阳､养脑安神,大量循证医学证明针刺治疗失眠安全性高且疗效显著[6]｡基于复杂网络技术统计,百会为治疗失眠选穴频次最高的核心腧穴[7],其位巅顶,深系脑髓,隶属督脉,有“三阳五会”之称,刺之可调神通络,升提诸阳,通调百脉,平衡阴阳[8]｡虽有研究表明针刺百会可改善局部脑血流量,通过调控神经-内分泌-免疫系统发挥综合作用,从而修整睡眠-觉醒周期,改善睡眠结构[9],但百会治疗失眠的机制仍尚未完全明确｡因功能影像可直观体现针刺干预时脑区信号的改变,故临床应用功能影像技术挖掘失眠中枢机制已成为一大热点｡基于此,本文拟通过搜索和梳理与针刺百会相关的功能影像文献,总结和阐述针刺健康､失眠人群的单穴(百会)或组穴(百会配伍多个腧穴)产生的不同脑区功能影像改变,归纳分析百会治疗失眠的中枢机制,以期为更深层次的研究提供参考依据｡

1、功能影像学简介

广义功能影像学含功能性磁共振成像(Func‐tional Magnetic Resonance Imaging, fMRI)､磁共振波 谱 技 术(Magnetic Resonance Spectroscopy,MRS)､正电子发射断层显像(Positron Emission To‐mography, PET)､弥散张量成像(Diffusion TensorImaging, DTI)等｡狭义功能影像学即fMRI,为运用血氧水平依赖法(BOLD)检测神经元活动时氧含量改变产生的核磁信号,来反映脑区活动的影像及数据,其以无创､多方位､高分辨率､可深入观察脑区改变､能获取数据并分析其运行机制等特点,近年来得到广泛的应用及发展｡

功能影像学数据分析方法大致为功能分离及功能整合两类｡局部一致性(ReHo)､低频振幅(ALFF)､比率低频振幅(fALFF)属功能分离,侧重于对局部脑区活跃度､连接度进行特征分析[10];功能连接(FC)､有效连接(EC)[11]､度中心度(DC)属功能整合,聚焦于研究各功能脑区相互连接的神经网络及之间神经生理活动的相关性[12]｡

功能影像学试验设计方案分为任务态(Taskbased fMRI,Tb-fMRI)与静息态(Resting state fMRI,Rs-fMRI),任务态 fMRI 为嘱试验者行特定任务或接收刺激,通过组块模式设计“刺激-静息-刺激”,反映任务下实时大脑激活或抑制的脑区,以此推论腧穴的中枢效应机制[13]｡Rs-fMRI即于清醒､安静､未执行特定任务的情况下对大脑进行扫描,因其操作方法简便,可直观反映针刺的持续效应､累积效应,与针刺治疗过程更为贴近,成为针刺 fMRI 中常用的设计方案[14]｡

2、失眠患者脑区fMRI改变

多项全脑fMRI 研究发现失眠患者视觉区､感觉运动区､情绪相关脑区皆存在局部功能异常[14]｡梭状回构成视觉认知网络的重要部分,失眠患者的梭状回 ReHo 值下降引起异常的面部表情认知;中央前回属于躯体运动皮质,其活动性增高出现入睡前躯体感觉过敏;脑岛､扣带回同属于情绪回路,ReHo值增高时可产生恐惧及焦虑情绪｡另一项研究进一步指出颞叶高 ReHo 值与睡眠持续时间､主观睡眠质量差相关,双侧扣带皮层､海马和小脑前叶ReHo值下降与失眠后的负性情绪有潜在联系[15],而针刺可提高因失眠受损的脑区的功能代偿,改善入 睡 前 不 良 情 绪 及 睡 眠 质 量 并 增 加 睡 眠 持 续时间[16]｡

3、针刺百会单穴或百会组穴的 fMRI 中枢机制

目前针刺百会相关的功能影像研究所得结果不尽相同,各试验皆可发现阳性脑区,却未有统一概论｡笔者对各研究结果统计分析得出针刺后脑区改变多位于顶叶､额叶､颞叶､扣带皮层､小脑､丘脑､基底核､枕叶､岛叶(见图1),其中以顶叶的右楔前叶､额叶的中央前回及额中回､颞叶的左颞上回出现频次较多｡顶叶属皮质感觉区､运用中枢､视觉性语言中枢,额叶则与精神､语言和随意运动有关,颞叶为感觉性语言中枢､听觉中枢,与高级神经活动有关,共同参与对睡眠的调控｡上述多属与睡眠､认知和情绪相关脑区,提示百会对失眠､认知和情绪皆有调节作用,具体分析如下｡

图1 脑区改变频次统计

3.1 针刺单穴百会的fMRI改变

3.1.1 针刺单穴百会的Rs-fMRI局部一致性(ReHo)研究

ReHo 可通过分析感兴趣点与相邻体素之间时间序列的一致性,反映局部脑区的活动特性[14]｡基于ReHo的数据分析方法,陈华德等[17]发现针刺百会可激活颞上回､中央前回､背侧丘脑等脑区,颞叶､丘脑与情绪､昼夜节律调节密切相关,因此针刺百会可调控颞叶､丘脑等脑区达调节情绪､睡眠的作用[18],且电针较针刺更能产生广泛 fMRI 信号｡邓德茂等[19]对健康人群予百会及假穴行电针刺激发现,与假穴组相比电针百会除额叶､颞叶､丘脑等脑区的激活外,还可见壳核和小脑ReHo的降低｡壳核是纹状体-丘脑-皮层回路的关键组成部分,其功能障碍激活为异常情绪处理的基础,该区域ReHo降低可以证明百会通过针刺诱导的壳核特殊神经反应对情绪网络起积极调节作用｡小脑是认知和情感的处理枢纽,对睡眠有着调节作用[20],其 ReHo 的减少可能与电针对百会的特定调节作用相关｡康英杰等[21]运用ReHo 的分析方法观察针刺百会前后及电针时脑区fMRI 的改变,亦得出相似结论,并证明针刺即刻效应｡此外,性别对 ReHo 改变也有影响[15],罗诗蕾等[22]发现针刺百会后男性双侧丘脑区 ReHo 高于女性,提示针刺治疗时性别也应作为考虑因素｡

3.1.2 针 刺 单 穴 百 会 的 Rs-fMRI 比 率 低 频 振 幅(fALFF)研究

低频(0.01~0.08 Hz)功率谱与整个频率范围功率 谱 之 比 即 比 率 低 频 振 幅[23]｡ 低 频 波 动 幅 度(ALFF)用于评价静息状态下局部自发神经活动的情况,与其相比,fALFF可提高对自发性脑活动检测的敏感性和特异性[24],且可抑制fMRI中的非特异性信号｡基于 fALFF 的特性,魏翔宇等[25]通过头颅柔性线圈电针健康人的百会发现:电针百会即刻结束与结束 15 min后相比,激活脑区减少且强度逐渐降低,可见该过程具累积效应,能够增强针刺对脑功能活动的影响｡

3.2 针刺百会组穴的fMRI研究

失眠属中医“不寐”范畴,临床病机复杂多样,与脑､心､肝､脾､胃､肾等密切相关｡根据聚类分析结果[26],失眠常用组穴可分三类:①百会-四神聪-神庭-本神,皆属头部腧穴,刺之可疏通局部气血､调理神机､安神助眠,为治疗失眠最常用的组穴｡②百会-三阴交-神门,其中三阴交为足三阴经之会､神门为心之原穴,与百会相组可调和阴阳､益气养阴､宁心安神｡③百会-中脘-足三里,其中中脘为胃之募穴､足三里为胃之合穴,该组穴配合健脾和胃､补益气血,联合百会形神共养｡

3.2.1 针刺百会组穴的Rs-fMRI局部一致性(ReHo)研究

基于ReHo 的特性,张帆选取“十三五”规划教材第十版《针灸学》中治疗心脾两虚型失眠的针刺百会组穴方案(百会､神门､三阴交等)与浅刺对失眠无效的非经非穴对比,结果提示在右侧额上回､额中回､右侧顶叶楔前叶具统计学意义,可见针刺能通过调整前额叶皮层和顶叶楔前叶局部功能一致性,改善慢性失眠症患者的睡眠质量,为针刺治疗慢性失眠症过度觉醒相关的影像学研究提供科学依据[27]｡

3.2.2 针刺百会组穴的Rs-fMRI度中心度(DC)研究

基于图论的脑功能研究方法[28]可通过分析一系列全局和局部指标来计算大脑连接组的拓扑结构｡度中心度(DC)即由图论法改进而来,是基于体素判定大脑不同节点信息传递能力的度量指标[29],侧重于分析各脑区在功能网络中的连接强度,其值大小与强度成正比[30]｡许晓跃等[31]针刺失眠患者的百会､四神聪等穴组,通过构建全脑DC值观察脑区间的功能连接改变发现,与健康受试者相比 DC 值下降的脑区主要分布在右侧颞中回､右侧海马､右侧豆状核､双侧海马旁回及左侧楔叶等区域｡颞叶皮层参与外界信息､情绪整合,楔前叶参与认知信息自我加工的高级认知行为,右侧海马､右侧豆状核､双侧海马旁回与记忆情绪相关｡因此,可推测失眠患者存在自我意识过度觉醒､情绪调节异常等方面的认知障碍,而针刺百会组穴可减弱相关脑区的功能连接,对脑区功能起良性调节作用｡

3.2.3 针刺百会组穴的任务态 fMRI 低频波动幅度(ALFF)研究

嘱试验者做特定任务后对各脑区激活或失活情况进行统计学分析,对应至坐标进行绘图,可更直观获得激活图像和数据[32]｡蒋燕等[33]通过在进行T1结构像和任务态 fMRI 扫描的间期对百会进行针刺刺激,发现右小脑前叶､双侧扣带回､左扣带前回､左顶下小叶､右额中回､左额下回､左颞上回和左颞中回呈现正激活｡而当针刺百会､神门､三阴交穴组时可影响更多与睡眠有关脑区,为多穴配伍协同治疗失眠的中枢效应提供依据[34]｡

3.2.4 针刺百会组穴的Rs-fMRI种子连接(FC)研究

FC为选取特定脑区的 BOLD信号作为种子点,与其他脑区信号进行相关性分析,从而探究脑区之间的功能连接,是功能整合最常用的数据分析方法｡赵婷等[35]以尾状核为种子点,运用健脑安神法针刺百会､左右神聪等穴位后发现患者左侧背侧尾状核及左右侧腹侧尾状核与脑区连接增强｡上行激活系统中的蓝斑(LC)被认为是促进清醒和维持睡眠的关键脑区[36],Chen Z 等[37]以 LC 为主要研究脑区,通过针刺百会､神庭､本神､四神聪等穴组(治疗组)与对治疗失眠无效的穴组(对照组)对比:治疗组LC与左侧额下回(IFG)之间的 FC 减少,与左岛叶和边缘上回(SMG)之间的FC升高且LC的FC值随SMG的变化与 PSQI(匹兹堡睡眠指数量表)评分的变化呈负相关,可见 LC 是针刺治疗失眠的重要靶点,针刺百会组穴可调节 LC 与 IFG､岛叶和 SMG 之间的功能连接｡选取海马为种子点运用和胃安神针法(针刺百会､中脘､足三里)治疗失眠,针刺后提示岛叶与海马､默认网络等脑区的FC发生改变是和胃安神针法治疗失眠中枢机制,且起效的关键在于海马和岛叶之间的功能连接增加[38]｡综合以上研究,针刺百会可改变尾状核､LC､海马与其他脑区的功能连接从而改善睡眠｡

4、其他功能影像学对百会治疗失眠中枢机制的研究

除fMRI 外,磁共振波谱技术(MRS)､正电子发射断层显像(PET)亦可应用于研究针刺中枢效应｡MRS主要原理为化学位移作用及自旋耦合[39],可定量分析局部脑区代谢产物[40]｡余燕等[41]应用 MRS技术发现针刺大鼠百会后局部血流灌注增加最为明显,与针刺肾俞､足三里相比其乳酸明显上升｡该结果表明针刺百会可明显增强大脑局部血流灌注及能量代谢,提示其治疗失眠的基本原理｡PET 通过放射性核素标记化合物,进而获得各脏器血流灌注､氧合情况及代谢产物的断层显像[42],多项针刺研究应用该技术验证了腧穴的特异性,双向调节性等中枢效应机制｡研究发现针刺百会可提高各脑叶和小脑血流量及葡萄糖代谢特异性[43],亦有相关动物试验指出[44]针刺失眠大鼠的百会与未针刺的失眠模型组相比,针刺百会可激活相应脑区,引起神经递质改变等与失眠相关的病理生理调节｡该实验还提出 ET(电子断层成像技术)与 PET､fMRI 技术结合使用,可全面了解人脑在结构和功能上的变化,为失眠等神经系统疾病诊治提供更直观的依据｡

5、小结

刺激百会可引起特定脑区(顶叶､额叶､颞叶､扣带皮层､小脑､丘脑､基底核､枕叶､岛叶)的改变,为百会治疗失眠的中枢机制提供客观影像依据｡针刺百会组穴时所调控的脑区多于单穴针刺的总和,揭示了腧穴间的协同作用及针刺治疗失眠多靶点､多途径的中枢机制｡根据脑 fMRI 提示失眠可引起额叶､海马､小脑､杏仁核､扣带回､丘脑等脑区的受损,这些区域集中于与情绪(海马､杏仁核､前扣带皮层)､认知(前额叶皮层)[45]等相关脑区,故失眠常伴随着焦虑､抑郁及日间认知功能障碍,焦虑与抑郁也可引发失眠并加重日间认知功能障碍,提示失眠与情绪､认知之间密不可分的关系｡认知､情绪和失眠问题皆可归属于中医的神志类疾病,百会为“一身之宗,百神之会”,其位居巅顶,深系脑髓,隶属督脉,是治神调神要穴,刺之可通调百脉,调治脏腑经气,平衡阴阳,调控脑神,从而达到治疗神志疾病的目的｡目前针刺治疗失眠的疗效评定以匹兹堡睡眠质量指数量表､阿森斯失眠量表等为结局指标,主要体现患者的主观症状,而功能影像可直观体现针刺干预时脑区信号的改变,或将成为未来评估失眠的中枢指标｡从以上分析可见,中枢信号的改变涉及众多脑区,具复杂性及广泛性的特点,且研究异质性较大,其作为评价指标尚需要更规范､更深入的研究｡

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基金资助:福建省自然科学基金项目(NO.2020J011056);国家中医药管理局中医药古籍文献和特色技术专项(NO.GZY-KJS-2022-034);福建中医药大学优势学科专项课题(NO.X2022003-专项);

文章来源:洪燕飞,蔡昭莲.基于功能影像学探讨百会治疗失眠的中枢机制[J].中医康复,2025,2(01):71-75.