中国中西医结合影像学杂志   2023, Vol. 21 Issue (2): 210-213
0
针刺太冲穴治疗脑卒中后抑郁的静息态fMRI研究进展[PDF全文]
李晓陵1 , 杨旭2 , 曹丹娜1 , 岳金换2 , 苑媛2 , 娄睿智2 , 吴越2 , 黄晓靓2 , 张秦宏3
1. 黑龙江中医药大学附属第一医院 CT 磁共振科,黑龙江 哈尔滨 150040;
2. 黑龙江中医药大学研究生院,黑龙江 哈尔滨 150040;
3. 广东省深圳九味中医门诊部针灸推拿科,广东 深圳 518000
摘要:脑卒中后抑郁(PSD)是脑卒中最多见的并发症之一, 影响患者神经功能恢复, 延长住院时间, 严重者可导致死亡。针刺太冲穴可改善PSD患者的精神及认知障碍, 但其作用机制尚不明确。静息态功能磁共振成像(rs-fMRI)能够反映脑区活动状况的功能并能分析大脑功能连接动态性, 已被广泛应用于针刺腧穴治疗疾病的中枢机制研究中。针刺太冲穴对PSD患者进行干预, 可改善患者的记忆、情绪及认知功能, 相应脑区发生特异性激活, 功能连接情况也得到明显改善。回顾相关研究成果, 探讨针刺治疗PSD的rs-fMRI研究进展。
关键词针刺疗法    卒中后抑郁    太冲穴    静息态功能磁共振成像    脑激活区    
Research progress of rs-fMRI in acupuncture treatment of post-stroke depression
LI Xiaoling , YANG Xu , CAO Danna , YUE Jinhuan , YUAN Yuan , LOU Ruizhi , WU Yue , HUANG Xiaojing , ZHANG Qinhong

脑卒中后抑郁(post-stroke depression,PSD)指脑卒中后患者出现情绪郁闷、孤独无助、入睡障碍等异常表现,是较常见的精神类并发症[1-2]。近年来流行病学显示,我国卒中发病的终生风险居全球首位,高达39.3%,约31%的脑卒中患者合并不同程度的抑郁症状[3-4]。PSD发生的生物学因素包括炎性反应、遗传多态性影响等多种因素,并与卒中后认知功能损伤、情绪低落等并发症密切相关,其复杂程度远超出单纯性抑郁[5]。有研究表明,针刺对抑郁的治疗作用集中在抗氧化、神经保护和抗炎过程[6]。针灸太冲穴的作用与抗抑郁药物类似,能够影响抑郁症患者中枢神经系统内5-羟色胺和去甲肾上腺素的神经递质水平[7],且对负责情绪的脑区产生调制效应[8]。静息态功能磁共振成像(resting-state functional magnetic resonance imaging,rs-fMRI)是一种无辐射、无创伤的影像检查技术,能够较准确展现患者脑功能变化情况,是当前评价针刺太冲穴治疗PSD的重要方法[9-10]。笔者通过对基于rs-fMRI观察针刺太冲穴治疗PSD的文献进行综述,揭示PSD的发生、发展机制,为临床疗效提供可视化依据。

1 PSD与rs-fMRI的概述 1.1 PSD

PSD在精神类疾病中多见,其预测因子强度取决于脑卒中的严重程度[11]。卒中会导致PSD发生风险的增加,而抑郁也属于引起卒中的独立高危因素[12]。PSD发病程度与患者认知功能障碍、生活质量降低紧密相关[13]。有研究显示,患者卒中后第1年PSD发病率较高,之后出现明显的下降趋势[14]。另有研究发现,PSD与卒中患者死亡率之间呈正相关。因此,PSD已成为严重影响公共卫生和社会稳定的主要因素之一[15]

1.2 rs-fMRI

rs-fMRI以BOLD技术为基础,是一种全新的fMRI检查手段,检查时患者应清醒、放松、闭目,并尽可能减少思维活动。Sokoloff等[16]发现,静息状态时大脑仍有明显的能量消耗,但此消耗是确保机体维持正常生理功能所需。Biswal等[17]研究认为,静息状态时,可利用BOLD中的低频信号进行分析,得出该信号在大脑左右半球感觉运动皮质出现较高的活动同步性;血氧饱和引起低频波动是大脑功能连接的一种表现,由此推断静息状态下脑部区间存在功能连接。功能连接主要是指位于空间层面上的脑区彼此距离较远,在进行神经生理活动时,出现明显的时间序列相关性[18]。基于上述观点,研究发现,当机体处于静息状态下,脑部功能连接网络仍十分丰富,其中涵盖了情感网络、默认模式网络及认知控制网络等[19]

rs-fMRI近年来已广泛应用于神志类疾病的研究中[20-21]。其主要用来研究脑功能连接、脑局部自发活动等,脑局部自发活动的分析方法,包括局部一致性(regional homogeneity,ReHo)、低频振荡振幅(amplitude of low frequency fluctuation,ALFF)等;脑功能连接的分析方法包括独立成分分析和ROI分析。于红霞等[22]选取PSD患者作为研究对象,通过独立成分分析与ReHo联合应用,对PSD患者静息状态下大脑功能连接情况进行分析判断,发现PSD患者的右侧楔叶功能显著减退,而左侧楔前叶功能连接增强;脑区功能连接是否异常可作为判断PSD的重要指标。朱瑞瑞等[23]研究发现,PSD患者在左侧脑区存在执行控制网络功能连接异常,这种异常变化与病情发展程度密切相关。

Zhao等[24]通过对比PSD患者与健康人脑功能,发现PSD患者背外侧前额叶皮质、后扣带回皮质及颞中回等脑部区域的血流量显著降低,且ALFF值也出现典型的下降特征,从而证实PSD患者在相关脑区的认知功能存在异常变化。Eshel等[25]对PSD患者的脑功能检测发现,楔前叶、扣带回等脑区ALFF值明显下降,且脑活动紊乱现象会随心理病态活动的加剧日益加重,推测该现象与PSD认知功能受损引起的失代偿反应有关,进一步明确了ALFF值与PSD之间的潜在病理关系。上述研究均可证实,PSD患者表现出典型的局部自发性脑活动特征,同时此种异常指标依据病情的发展呈现显著变化。

2 针刺太冲穴治疗PSD的rs-fMRI研究

针刺太冲穴是临床治疗PSD的重要方法之一,临床疗效已经获得学术界的普遍认可,但其治疗机制尚无定论。为了更充分系统掌握针刺太冲穴对PSD的干预机制,研究者利用rs-fMRI技术观察并评价针刺太冲穴对脑功能连接与局部自发活动调节,且已取得一定成绩。

2.1 针刺PSD患者太冲穴的脑功能连接研究

针刺可调节PSD患者的大脑网络,针刺不同穴位所发挥的脑网络调节作用也各不相同。海马体是大脑认知、记忆等功能的主要活动区域,也是大脑中最先受损的区域之一。研究者通过监测海马体功能,可及时掌握PSD病情的变化。范琳[26]采用rs-fMRI观察针刺PSD患者太冲、百会、合谷等穴位的脑功能变化,发现针刺治疗组患者右侧中央后回、中央前回度中心性明显降低,表明针刺能够促使PSD患者在位于右侧中央前回、中央后回及其他脑区间的功能连接总数得到调节,最终实现对全脑网络平衡的改善;针刺干预后,患者的楔前叶中心性数值上升明显,表明楔前叶与其他区域之间的功能连接发生显著改变;推测出针刺治疗可帮助PSD患者实现对情绪神经回路和默认网络功能的调节,以及对认知与记忆功能的改善。易小琦等[27]采用rs-fMRI对患者大脑皮质的活动情况进行观察,发现针刺太冲穴等穴位,能够刺激大脑皮质运动区实现远处传导,起到对脑部深层结构的协调作用,从而使认知功能和情绪控制得到改善。Zheng等[28]应用rs-fMRI研究发现,针刺太冲穴后,PSD患者右背侧前扣带皮质、额上回的ALFF值较治疗前显著改变,右背侧颞上回、前扣带皮质功能连接密度明显升高,而双侧舌回的功能连接密度急剧下降,说明大脑连接功能得到调节,驱使大脑恢复到稳定状态。Eshel等[25]研究发现,入组时相对较低的全脑功能连接,经干预治疗后,改善效果十分显著,说明针刺太冲穴可促进脑功能连接增强。谭乔芮等[29]系统观察抑郁症患者任务态与静息态脑区功能变化,发现针刺太冲穴患者楔前叶/后扣带回皮质和前扣带回皮质之间的功能连接值提升明显,同时楔前叶/后扣带回皮质与前额叶皮质、角回和双侧海马/海马旁回之间的功能连接值降低。

针刺干预治疗PSD,能够调节脑功能异常连接,改善抑郁状态。针刺治疗后,梭状回、颞中回的活跃程度明显提升,而左侧额上回活跃程度下降,梭状回、颞中回发生的变化有利于情绪功能的调节与修复。

2.2 针刺PSD患者太冲穴的脑局部自发活动研究

通常情况下,大脑主要依靠血液循环持续供氧维持高代谢状态,脑血管狭窄病变可使局部血液循环受阻,从而影响大脑皮质对情绪信息的处理能力,进一步引发PSD,这是PSD发生的潜在机制之一。大量国内外学者通过rs-fMRI观察针刺对PSD患者脑部区域功能的协调作用,发现其能实现对脑部异常区域的调节。李成等[30]运用针刺对PSD患者实施干预,通过刺激太冲、合谷、神庭、本神穴对额叶脑电偏侧化进行静息态观察,发现大脑皮质活动兴奋性增强;激发左侧额叶皮质兴奋性可使右侧额叶活动出现抑制改变,进而改善患者的情绪与行为。刘研等[31]通过头针联合音乐疗法对PSD患者进行治疗,根据rs-fMRI结果来看,观察组治疗后舌回和初级视觉皮质ALFF值明显增高,分析认为头针与音乐疗法能实现对脑部血流动力学的调节,还可促使其代谢功能得以改善,有助于局部脑区情绪功能的调节。Shang等[32]对PSD患者进行针刺干预试验,观察脑部皮质下灰质结构损伤程度,发现后扣带回、前扣带回、额内侧回等23个脑区灰质结构均明显改善。Khosla等[33]观察PSD患者脑区激活情况,发现针刺太冲穴干预期间,双侧颞中回、双侧小脑后叶等9个脑区活动度均得到提升,而双侧额上回、双侧小脑后叶等9个脑区的活动度出现明显下降趋势;认为针刺可使低活动度的梭状回得到激活,高活动度的左侧额上回出现下降,故推测针刺干预可实现对PSD患者大脑活动程度的调节。还有研究发现,静息态下,针刺PSD患者太冲穴,多个脑区的活动度出现显著增加或相应减少,大多数分布在额叶和颞叶区域,与人脑的记忆、情绪及认知功能紧密相关[34]

因此,针刺太冲穴能够作用于PSD患者的脑功能区,可使脑局部产生自发活动,且与情绪调节功能的改善联系密切。rs-fMRI在探索针刺太冲穴治疗PSD的作用机制中具有重要作用。

3 小结与展望

PSD是较常见的卒中后精神并发症,发病率呈逐年上升趋势,前期症状隐匿不易察觉,后期患者可出现精神抑郁,甚至自杀倾向,因此,及早诊断并及时治疗对延缓病情发展意义重大。针刺治疗具有取穴简单方便、临床疗效显著、安全性高等优点,探讨其作用机制能够对治疗思路的选择提供帮助。rs-fMRI技术可从功能和代谢角度,对针刺太冲穴治疗PSD进行分析,有助于该病的精准治疗。

基于rs-fMRI的针刺太冲穴治疗PSD研究已卓有成效,但现有研究结果仍存在诸多问题:因脑部功能机制非常复杂,故在rs-fMRI检测期间,受检者的体格特征、情绪状态等均可对测试结果产生影响,后续需更规范、科学的方法进行研究,得出更客观、准确的结果;另外,部分研究采用单一的统计学方法,对PSD患者治疗前后脑区变化分析,无法客观评价全脑功能,导致研究结果存在一定的偏差。因此,未来研究应积极运用机器学习、深度学习分类方法,提升rs-fMRI结果的科学性,更准确地评估针刺太冲穴对PSD的治疗效果。

参考文献
[1]
TAYLOR-ROWAN M, MOMOH O, AYERBE L, et al. Prevalence of pre-stroke depression and its association with post-stroke depression: a systematic review and meta-analysis[J]. Psychol Med, 2019, 49(4): 685-696. DOI:10.1017/S0033291718002003
[2]
MEDEIROS G C, ROY D, KONTOS N, et al. Post-stroke depression: a 2020 updated review[J]. Gen Hosp Psychiatry, 2020, 66: 70-80. DOI:10.1016/j.genhosppsych.2020.06.011
[3]
王拥军, 李子孝, 谷鸿秋, 等. 中国卒中报告2019(中文版)(1)[J]. 中国卒中杂志, 2020, 15(10): 1037-1043.
[4]
ZHOU M, WANG H, ZENG X, et al. Mortality, morbidity, and risk factors in China and its provinces, 1990-2017:a systematic analysis for the Global Burden of Disease Study 2017[J]. Lancet, 2019, 394(10204): 1145-1158. DOI:10.1016/S0140-6736(19)30427-1
[5]
YANG H, XIE Y, YANG D, et al. Oxidative stress-induced apoptosis in granulosa cells involves JNK, p53 and Puma[J]. Oncotarget, 2017, 8(15): 25310-25322. DOI:10.18632/oncotarget.15813
[6]
WEN J, CHEN X, YANG Y, et al. Acupuncture medical therapy and its underlying mechanisms: a systematic review[J]. Am J Chin Med, 2021, 49(1): 1-23. DOI:10.1142/S0192415X21500014
[7]
陈欣怡, 李永丰, 徐晨曦, 等. 针刺干预抑郁症在中枢5-羟色胺系统的效应机制研究进展[J]. 中华中医药学刊, 2022, 40(7): 150-154.
[8]
李保朋, 李春林, 苏珊珊, 等. 针刺烦躁焦虑患者太冲穴即刻脑功能变化的fMRI研究[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2022, 20(1): 16-20, 35.
[9]
朱瑞瑞, 张平, 闫海清, 等. 卒中后抑郁患者静息态局部脑活动与默认网络功能连接改变的磁共振成像研究[J]. 中国卒中杂志, 2020, 15(4): 382-388.
[10]
李中林, 邹智, 周菁, 等. 实时fMRI神经反馈的临床应用研究进展[J]. 中国中西医结合影像学杂志, 2020, 18(5): 523-527.
[11]
STARKSTEIN S E, HAYHOW B D. Treatment of poststroke depression[J]. Curr Treat Options Neurol, 2019, 21(7): 31. DOI:10.1007/s11940-019-0570-5
[12]
HUNTER A M, INZENBERG M J, COOK I A, et al. Concomitant medication use and clinical outcome of repetitive Transcranial Magnetic Stimulation (rTMS) treatment of Major Depressive Disorder[J]. Brain Behav, 2019, 9(5): 01275.
[13]
VILLAR R F, FERRARI F, MORETTI A. Post-stroke depression: mechanisms and pharmacological treatment[J]. Pharmacol Ther, 2018, 184: 131-144. DOI:10.1016/j.pharmthera.2017.11.005
[14]
VOLZ M, LADWIG S, WERHERID K. Gender differences in post-stroke depression: a longitudinal analysis of prevalence, persistence and predictive value of known risk factors[J]. Neuropsychol Rehabil, 2021, 31(1): 1-17. DOI:10.1080/09602011.2019.1648301
[15]
GRABOWSKA-FUDALA B, JARACZ K, GORNA K, et al. Depressive symptoms in stroke patients treated and nontreated with intravenous thrombolytic therapy: a 1-year follow-up study[J]. J Neurol, 2018, 265(8): 1891-1899. DOI:10.1007/s00415-018-8938-0
[16]
SOKOLOFF L, WECHSLER R L, MANGOLD R, et al. Cerebral blood flow and oxygen consumption in hyperthyroidism before and after treatment[J]. J Clin Invest, 1953, 32(3): 202-208. DOI:10.1172/JCI102728
[17]
BISWAL B, YETKIN F Z, HAUGHTON V M, et al. Functional connectivity in the motor cortex of resting human brain using echo-planar MRI[J]. Magn Reson Med, 1995, 34(4): 537-541. DOI:10.1002/mrm.1910340409
[18]
FRISTON K J, FRITH C D, LIDDLE P F, et al. Functional connectivity: the principal-component analysis of large (PET) data sets[J]. J Cereb Blood Flow Metab, 1993, 13(1): 5-14. DOI:10.1038/jcbfm.1993.4
[19]
JALILIANHASANPOUR R, RYAN D, AGARWAL S, et al. Dynamic brain connectivity in resting state functional MR imaging[J]. Neuroimaging Clin N Am, 2021, 31(1): 81-92. DOI:10.1016/j.nic.2020.09.004
[20]
YUE J, LI X L, GAO R X, et al. Research status, hotspots and trends of acupuncture and moxibustion in the treatment of Alzheimer's disease: a bibliometric analysis[J]. Medicine (Baltimore), 2022, 101(39): 30858.
[21]
LI X L, GAO R X, ZHANG Q, et al. A bibliometric analysis of neuroimaging biomarkers in Parkinson disease based on Web of Science[J]. Medicine, 2022, 101(33): 30079.
[22]
于红霞, 张平, 张朝辉, 等. 脑卒中后抑郁患者基于背外侧前额叶种子点的静息态功能连接及低频振幅变化[J]. 中华物理医学与康复杂志, 2021, 43(6): 514-519.
[23]
朱瑞瑞, 张平, 闫海清, 等. 卒中后抑郁患者静息态局部脑活动与默认网络功能连接改变的磁共振成像研究[J]. 中国卒中杂志, 2020, 15(4): 382-388.
[24]
ZHAO Q, SWATI Z N K, METMER H, et al. Investigating executive control net-work and default mode network dysfunetion in major depressive disorder[J]. Neurosci Lett, 2019, 701: 154-161.
[25]
ESHEL N, KLLER C J, WU W, et al. Global onnetivity and local excita-bility changes underlie antidepressant efects of repetitive transcranial magnetic stimulation[J]. Neuropsychopharmacology, 2020, 45(6): 1018-1025.
[26]
范琳. 基于静息态fMRI的针刺治疗中风后抑郁的效应研究[D]. 桂林: 桂林电子科技大学, 2019.
[27]
易小琦, 黄俊浩, 陈暇女, 等. 针刺促进缺血性脑卒中功能恢复的静息态功能连接研究[J]. 中国康复医学杂志, 2021, 36(4): 383-387.
[28]
ZHENG A, YU R, DU W, et al. Two-week rTMS-induced neuroimaging changes measured with fMRI in depression[J]. J Affect Disord, 2020, 270: 15-21.
[29]
谭乔芮, 王宇, 赵晓峰. 针刺太冲穴脑功能磁共振成像研究进展[J]. 中国疗养医学, 2022, 31(6): 573-576.
[30]
李成, 梁晖, 张益伟, 等. 针刺对卒中后抑郁静息态额叶脑电偏侧化的影响[C]//中国中医药信息学会. 第六届中国中医药信息大会——创新驱动·融合共享·安全可控论文集. 2019: 68-73.
[31]
刘研, 巴赫, 赵邓, 等. 基于头针的音乐疗法对卒中后抑郁疗效的静息态功能磁共振观察[J]. 中国康复理论与实践, 2021, 27(3): 282-289.
[32]
SHANG Y Q, XIE J, PENG W, et al. Network-wise cerebral blood flow redistribution after 20 Hz rTMS on left dorso-lateral prefrontal cortex[J]. Eur J Radiol, 2018, 101: 144-148.
[33]
KHOSLA M, JAMISON K, NGO G H, et al. Machine learning in resting-state fMRI analysis[J]. Magn Reson Imaging, 2019, 64: 101-121.
[34]
HE M, SONG J, LUO T, et al. Alteration of resting-state functional connectivity in the sensorimotor network in patients with thalamic infarction[J]. Clin Neuroradiol, 2020, 10(1): 966.