0 引言

       失眠症（insomnia disorder, ID）是以频繁而持续的入睡困难和（或）睡眠维持困难并导致睡眠感不满意为特征的睡眠障碍^[1]，在普通人群中患病率约为10%，且与多种躯体及精神障碍存在相互影响^[2]。过度觉醒理论是解释ID发生和维持的重要理论之一，现有临床研究表明，ID患者默认模式网络（default mode network, DMN）中存在异常的功能连接，这与ID患者主观睡眠障碍、过度觉醒密切相关^[3]；ID患者常表现出情绪不稳、情景记忆处理障碍等过度觉醒状态的表现，这些表现与DMN区域的功能密切相关，故DMN损害被认为可能是ID潜在的发病机制之一^[4]。

       针灸作为中医特色疗法，因其疗效显著、安全性高且副作用小，在ID治疗中逐渐受到广泛认可与关注^[5]，但其治疗机制，尤其神经影像学机制尚不清晰。目前研究认为，针刺可调控情绪、认知、记忆等相关脑区发挥以改善ID患者症状^[6]。因而我们推测，针刺治疗可能通过调节DMN功能活动，从而改善ID患者过度觉醒状态。

       本文将系统梳理基于血氧饱和依赖的功能磁共振成像（blood oxygenation level dependent-functional magnetic resonance imaging, BOLD-fMRI）构建的ID相关DMN研究及ID患者DMN区域的异常及针刺调控后DMN的改变，从而为针刺干预ID的机制研究提供影像学证据。

1 DMN简介

       DMN是一组在大脑中具有紧密相关性和时序耦合特性的节点，在其他认知任务之外仍然保持着活跃状态，是静息状态下最为活跃的大脑网络^[7]。DMN在维持生理稳态方面扮演着至关重要的角色，其损伤与多种精神疾病和行为障碍密切相关^[8]。

       DMN的核心脑区包括内侧前额叶皮层（medial prefrontal cortex, mPFC）、后扣带回（posterior cingulate cortex, PCC）、前扣带回、角回、眶额皮质、外侧颞叶皮质、顶下小叶、压后皮质、楔前叶以及海马等区域^[9]，这些结构会随着年龄的增长而发生变化，以适应大脑功能结构的稳定性需求，从而反映大脑神经细胞的自发活动模式^[10]。在功能层面，DMN脑区可进一步细分为功能中心与子系统两部分，前者主要包括mPFC、PCC和楔前叶等脑区，主要负责处理与自我相关的认知信息，如疼痛感知、视觉处理、听觉加工以及记忆形成等；后者则涵盖顶下小叶、外侧颞叶皮质、海马等区域，主要负责处理自体外部的认知与记忆信息，并对自身体感信息进行整合^[11]。综上，DMN在认知功能中发挥着至关重要的作用，涉及自我参照、社会认知、情景记忆、语言和语义记忆以及思维游走等多个方面的认知操作。通过执行、决策和计划等过程，DMN是人类塑造主观体验与意识形成的重要神经基础。

       目前DMN的主要研究手段包括正电子发射计算机断层显像^[12]、fMRI、脑电图^[13]、脑磁图^[14]、经颅磁刺激^[15]等技术，其中fMRI技术以其无侵入性、无创伤性以及高时空分辨率的优势，已被广泛运用到DMN的研究中^[16]，可以揭示不同的静息状态网络、网络特定的功能及不同的空间属性^[11]，并可采取多种方法进行分析：种子点相关分析是fMRI中建立连接最常用的方法，可根据DMN的特定功能建立不同的网络^[17]；独立成分分析可将全脑体素的信号分解成空间和时间上相互独立的成分，反映大脑的互联网络活动，也能够有效减少分析时的计算量^[18]；图论分析法通过对大脑连接进行全面的图论分析，对DMN网络的构建及网络交互进行探索^[19]。此外，弥散张量成像技术能够无创地显示脑白质纤维走向，通过在3D解剖图谱中重建和可视化选定的纤维束，揭示DMN独特的结构信息的改变^[20]。近年来，多技术整合研究^{[21, 22]}与机器学习^{[23, 24]}逐渐成为DMN领域的研究热点，以更全面、深入地研究DMN的连接组学特性，也为未来的研究提供了新的思路和方法。

2 ID过度觉醒机制与DMN相关

       1997年Bonnet提出ID的神经认知与过度觉醒概念，即在相同的睡眠压力下，失眠患者比正常睡眠的人表现出更明显的生理性过度兴奋，而后2010年Riemann等人在此基础上提出了失眠的过度觉醒模型，该模型认为，过度觉醒是由一系列认知-行为和神经-生物层面的因素交互作用的结果，即在认知-生理-皮层三个层次均处于一种高紧张、高活动的状态，进而干扰正常入睡与睡眠感知^[25]。过度觉醒可表现在睡眠电生理、神经生理学（包括各种神经递质）、神经内分泌、神经免疫、神经影像学等方面，并结合主观临床表现来识别，如ID患者在认知层面表现为担心、紧张、反刍等主观症状，生理层面表现为心率、体温、代谢率、皮质醇水平升高等一系列生理指标的改变，在皮层则表现为脑电波频率的增快^[26]。

       目前多种研究技术被用于研究探讨ID患者的过度觉醒机制，包括分子基因指标、神经递质指标、下丘脑-垂体-肾上腺轴、心率变异性、脑电及多导睡眠监测等，且大量脑电分析方法已被用于ID过度觉醒机制研究。研究发现，过度觉醒发病机制与CLOCK、PER、CRY、SCN1A等节律基因的突变或异常表达有关^[27]。WEBB等^[28]研究发现，下丘脑-垂体-肾上腺轴分泌激素随昼夜节律性波动，且前扣带回的区域脑血流量和皮质醇之间存在显著的负相关，说明下丘脑-垂体-肾上腺轴激素的波动可能会影响DMN的活动。ID与自主神经系统紊乱相关，心率变异性是评价自主神经功能的常用标志物，CORREIA等^[29]研究发现，存在过度觉醒状态的患者更有可能表现出较低的睡眠相关心率变异性，而高静息心率变异性与mPFC、PCC和角回的活动呈负相关，表明DMN活动降低可能是ID患者过度觉醒的机制之一。一项脑电研究发现^[30]，ID患者夜间脑电表现为β频率升高，证明ID患者存在24小时皮质过度觉醒；研究也证实，脑皮质β频率升高与DMN活动度增加呈正相关^[31]，意味着DMN活动度的升高可能导致皮质β频率升高，进而引起大脑过度觉醒。fMRI研究发现，ID患者海马旁回和顶下小叶脑活动减弱，且与失眠症候量表存在负相关，表明随着失眠严重程度的增加，DMN脑区活动减弱加重，失眠对于觉醒感知敏感性增强，进一步表明DMN脑区损害可能与失眠的过度觉醒机制相关^[32]。

3 ID DMN损害的特征

       目前研究多认为，ID患者可能表现出梭状回、扣带回、前额叶、小脑等脑区的功能异常^[6]，然而，由于研究设备、分析方法的多样性以及研究对象的异质性，关于ID的fMRI机制研究尚未形成一致结论，甚至存在相互矛盾的观点^[33]。张琴等^[34]利用激活似然估计法的Meta分析，整合了ID患者fMRI研究中较为一致的脑区活动模式，结果显示易损脑区主要分布于左侧梭状回和左侧海马旁回；另一项基于种子点差异映射的元荟萃分析发现，右侧海马旁回和左侧扣带回、扣带回旁回脑区活动增加，而右侧小脑和左侧额上回、眶内侧回的活动减少^[35]。这些研究表明，ID患者的易损脑区与DMN脑区存在较高的重合度。

       ID患者在静息状态下，构成DMN的大脑区域往往表现出失活现象，在以自我为中心的任务中，DMN的核心区域呈现出更为显著的激活^[36]，这种异常激活模式可能反映了ID患者大脑在静息状态下及执行任务时功能连接的紊乱。SUH等^[37]通过评估ID患者DMN区域皮质厚度与其他区域的相关性，发现ID患者的前扣带回、前中央皮层和外侧前额叶皮层存在皮质变薄的现象，且DMN前后部结构连通性降低。这种结构连通性的降低程度与匹兹堡睡眠量表评分评分呈负相关，暗示着随着ID严重程度的增加，DMN结构损伤的范围可能越广。YU等^[38]采用无先验假设的全局功能连接密度方法，亦发现ID患者DMN全局功能连接密度呈现前部高、后部低的分布特点，故进一步验证ID患者DMN脑区结构存在损伤。这些研究共同揭示ID的影像学机制可能与DMN结构损伤密切相关。

       入睡困难与日间积累的睡眠压力密切相关。局部脑功能研究表明，睡眠压力与DMN内的功能连接存在紧密联系，且睡眠压力的增加往往伴随着DMN内功能耦合的减少^[39]。DMN功能活动的异常不仅会导致ID患者夜间持续觉醒，还可能引发日间功能障碍^[40]，如mPFC损伤可导致认知、觉醒和注意力损害^[41]，顶下小叶损伤可影响工作记忆^[42]，mPFC、楔前叶损伤可影响自我情感决策功能^[43]。故DMN区域功能损害是ID患者过度觉醒重要机制之一。

       综上所述，通过对ID患者DMN区域评估，我们发现ID发病机制与DMN功能异常所致过度觉醒密切相关，这有助于我们更全面理解过度觉醒神经生物学机制。

4 针刺对ID患者DMN的调控作用

4.1 针刺对ID过度觉醒自主神经功能的调控

       目前有关针刺治疗ID患者过度觉醒主要聚焦于交感-肾上腺系统过度激活与心率变异性方面，通过针刺调节自主神经功能，可有效调控DMN相关脑区^[44]。赵亚楠等^[45]观察了调神针刺治疗ID患者睡眠情况及血清指标，发现针刺组在匹兹堡睡眠量表评分、过度觉醒量表评分、皮质醇及γ-氨基丁酸含量改善优于假针刺组，提示调神针刺法可有效降低血清睡眠相关指标浓度，进而改善ID患者过度觉醒状态，提高睡眠质量；孙玲玉等^[46]对ID患者进行针刺后的睡眠情况与心率变异性指标进行观察，发现与治疗前相比，治疗组睡眠指标均有所提高，心率变异性指标低频、高频分量及两者比值均升高，说明针刺对自主神经调节有良性作用，进而改善ID患者过度觉醒状态。

       综上所述，针刺可通过调节人体自主神经功能，改善ID患者过度觉醒状态。然而目前少有研究聚焦于自主神经与脑区关联，缺少自主神经与DMN相关直接证据。今后可利用现代神经成像技术（如fMRI、正电子发射计算机断层显像）和神经电生理记录方法，观察针刺过程中自主神经系统活动与DMN功能变化的同步性，揭示两者相互作用具体路径与方式。

4.2 针刺对ID过度觉醒中枢神经功能调控

       ID影像学证据可用于评估针刺疗效的持久性，揭示患者认知能力、意识与脑活动之间的关系，以及疾病的严重程度和特异性变化，对疾病的早期诊断、预测和干预具有重要的指导意义^[47]。研究发现，针刺主要作用于与认知、情绪、记忆等密切相关的脑区，如额叶、颞叶、岛叶、小脑及边缘系统等^[48]，同时，针刺还能够调节单个脑网络内部及多个脑网络之间的功能连接^[49]，这可能是针刺治疗ID脑效应机制。李晓陵等^[50]发现，针刺ID患者三阴交穴可调控颞叶、额叶、扣带回等认知、情绪相关脑区；而针刺神门穴则能激活左侧额叶、左侧脑岛、双侧额下回等情绪加工相关脑区；吴越^[51]发现针刺申脉-照海组穴可引起海马、海马旁回、脑岛、颞叶和顶叶等脑区激活。研究发现^[52]，电针ID患者内关-神门组穴可降低颞叶、中央后回皮层及枕叶视觉皮层低频振幅（mplitude of low frequency fluctuation, ALFF）及局部一致性（regional homogeneity, Reho），并增强海马-扣带回环路的功能连接；另有研究^[53]运用度中心性分析法发现，针刺ID患者百会、四神聪、神门穴后，外侧颞叶皮质及楔前叶的度中心度值显著降低。

       目前关于针刺抑制过度觉醒的影像学证据较少，从上述研究可以发现，针刺可在一定程度上干预大脑相关区域的活跃度，这些脑区与情绪、记忆、认识、躯体运动等功能有关。由此可推测，针刺ID相关穴位主要影响与认知、情绪相关脑区，这些脑区与DMN主要脑区具有较高的重合度，这可能是针刺治疗ID患者过度觉醒的影像学机制。

4.3 针刺调节ID患者DMN

       针刺可通过影响DMN的活动及功能连接度量变化，改善ID患者过度觉醒症状。ZHANG等^[54]研究发现，针刺的脑效应区域在很大程度上与DMN区域重叠，且与刺激量呈正相关。王聪^[55]通过针刺神门配复溜穴探究针刺治疗ID的影像学机制，发现治疗组患者右内侧额上回、前扣带回、楔前叶的ALFF较治疗前显著增强，前扣带回的ALFF变化值与觉醒次数、微觉醒指数、非快眼动睡眠期占比的改善值呈正相关，表明前扣带回损伤可能与ID患者的过度觉醒相关；一项荟萃分析^[56]总结了针刺治疗ID患者的fMRI评估文献，发现针灸对ID患者的DMN有显著影响，尤其是对额叶和楔前叶的影响显著，这表明针刺可能通过影响DMN中的核心脑区抑制过度觉醒。ZHAO等^[57]通过对ID患者耳甲区域进行电针刺激后立即进行fMRI检测，并以PCC为种子点进行功能连接分析，结果显示与治疗前相比，ID患者PCC与楔前叶、左侧角回、左侧额上回、左侧额中回、右侧颞下回、右侧颞中回、眶额皮质的功能连接减弱；而与右侧舌回、右侧距状裂周围皮层的功能连接增强，这表明针刺对ID患者DMN具有较强的即刻调节作用。另一项穴位电刺激研究^[58]同样以PCC为种子点，发现针刺前后ID患者PCC与左侧额中回的功能连接降低；右侧PCC与mPFC、左侧额中回的功能连接也降低，这进一步说明针刺不仅能够调节ID患者DMN内脑区之间的功能连接，还能调节DMN与其他脑网络之间的功能连接，从而抑制大脑过度觉醒，进一步揭示针刺治疗ID脑效应机制。

       综上所述，针刺调节ID患者的脑效应机制主要集中在以mPFC、PCC、楔前叶等为核心的DMN区域。通过调节DMN内部脑区连接及DMN与其他网络间连接，针刺能够抑制过度觉醒，增加非快速眼动睡眠时间，从而改善过度觉醒状态，并表现出较强的即刻效应。

4 小结与展望

       在ID影像学研究中，DMN备受学者关注，其损伤可能与ID患者过度觉醒状态相关。针刺可以调节DMN活动及功能连接变化，进而抑制过度觉醒，延长睡眠时间，从而改善ID症状。然而，DMN涉及多个脑区，大脑网络具有高度的交叉性和复杂性，其神经解剖结构目前尚未完全明晰；同时，不同研究中所采用的针灸处方并不统一，治疗方法多样化，缺乏统一的疗效评定标准；此外，针刺疗法对ID患者脑功能调节是一种整体性调控过程，其效应区域并不仅限于DMN区域，其他脑网络与DMN之间的相互作用亦不可忽视。因此，针刺降低ID患者过度觉醒状态的脑机制研究仍具有挑战性。

       随着人工智能技术的不断进步，以及新型分析方法的不断涌现，未来我们可进一步探索的方向包括：（1）从神经元与细胞分子层面深入研究，并使用VBM等方法揭示针刺对DMN的结构影响，进一步明确ID过度觉醒状态的分子学与结构学机制；（2）扩大研究的样本量，规范试验设计，严格把控试验变量，并从多维度对研究结果进行解读，以更全面地揭示针刺治疗ID的脑效应机制；（3）推动多学科融合，采用多模态成像技术，并运用更多新兴分析方法，如利用深度学习技术探索ID不同亚型的脑区变化，并结合现有技术手段，对针刺治疗ID的效果进行全面评估；（4）运用更多新型的fMRI分析方法对DMN进行深入研究，如动态静息态fMRI、独立向量分析、多频带静息态fMRI等。

       通过上述研究方法和手段的不断完善与创新，我们有望更深入地揭示针刺调节ID患者过度觉醒脑机制，为临床治疗和康复提供更为有效的指导。