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综述
基于功能磁共振成像的针刺镇痛中枢机制研究进展
陆晋贤 袁玉春 王瑞瑞 郭依廷 贾红玲 张永臣

Cite this article as: LU J X, YUAN Y C, WANG R R, et al. Research progress on the central mechanisms of acupuncture analgesia based on functional magnetic resonance imaging[J]. Chin J Magn Reson Imaging, 2026, 17(4): 134-141.本文引用格式:陆晋贤, 袁玉春, 王瑞瑞, 等. 基于功能磁共振成像的针刺镇痛中枢机制研究进展[J]. 磁共振成像, 2026, 17(4): 134-141. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2026.04.019.


[摘要] 疼痛作为一种涉及生理、心理及社会多维度的复杂体验,其机制阐释与有效管理是现代医学面临的持续挑战。针刺镇痛作为重要的非药物干预手段,在临床实践中展现出独特优势。近年来,脑科学技术的迅猛发展,使功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)成为揭示针刺镇痛中枢神经机制的重要工具。当前,针刺镇痛的中枢机制研究仍处在初步探索阶段,面临方法学设计多样、研究结果异质性高及多模态技术融合不足等问题,制约了该领域研究成果的系统整合与临床转化。本文系统梳理了fMRI在针刺镇痛领域的研究进展,重点围绕镇痛的即时效应与累积效应,探讨针刺干预下脑网络与功能连接的变化规律,总结了从任务态fMRI、静息态fMRI到多模态MRI在针刺镇痛研究中的应用与发现,旨在从影像学层面深化对针刺镇痛生物学机制的理解,并对未来研究方向进行展望,以期为指导临床实践、推动成果转化提供参考和借鉴。
[Abstract] Pain is a complex multidimensional experience encompassing physiological, psychological, and social dimensions. Elucidating its mechanisms and achieving effective management remain persistent challenges in modern medicine. As an important non-pharmacological intervention, acupuncture analgesia has demonstrated unique advantages in clinical practice. In recent years, with the rapid development of brain science technology, functional magnetic resonance imaging (fMRI) has become a key tool for revealing the central neural mechanisms underlying acupuncture analgesia. Currently, research on the central mechanisms of acupuncture analgesia remains in its preliminary exploratory phase, facing challenges such as diverse methodological designs, high heterogeneity of findings, and insufficient integration of multimodal technologies. These limitations hinder the systematic synthesis of research outcomes and their clinical translation. This article systematically reviews the fMRI studies in acupuncture analgesia, focusing on both the immediate and cumulative analgesia effects. We examine how acupuncture modulates brain networks and functional connectivity, and summarize findings from task-based fMRI, resting-state fMRI, and multimodal MRI studies. The aim is to deepen the understanding of the biological mechanisms of acupuncture analgesia from an imaging perspective and to inform future research directions, thereby providing references for guiding clinical practice and facilitating translational applications.
[关键词] 针刺镇痛;功能磁共振成像;磁共振成像;中枢机制;脑网络;神经影像学
[Keywords] acupuncture analgesia;functional magnetic resonance imaging;magnetic resonance imaging;central mechanisms;brain networks;neuroimaging

陆晋贤 1   袁玉春 2   王瑞瑞 2   郭依廷 2   贾红玲 3   张永臣 1*  

1 山东中医药大学针灸推拿学院,济南 250014

2 山东中医药大学第二附属医院放射科,济南 250001

3 山东中医药大学第二附属医院针灸科,济南 250001

通信作者:张永臣,E-mail: zhangyc58@sina.com

作者贡献声明::张永臣、贾红玲共同设计了本研究方案,并对稿件重要内容进行了关键性修改,其中贾红玲获得了山东省社会科学规划研究专项资助;陆晋贤起草和撰写稿件,获取、分析和解释本研究的数据;袁玉春、王瑞瑞、郭依廷参与获取、分析和解释本研究的数据,对稿件重要内容进行了修改;全体作者都同意发表最后的修改稿,同意对本研究的所有方面负责,确保本研究的准确性和诚信。


基金项目: 山东省社会科学规划研究专项 23CLCJ24
收稿日期:2025-12-11
接受日期:2026-03-12
中图分类号:R445.2  R245.3 
文献标识码:A
DOI: 10.12015/issn.1674-8034.2026.04.019
本文引用格式:陆晋贤, 袁玉春, 王瑞瑞, 等. 基于功能磁共振成像的针刺镇痛中枢机制研究进展[J]. 磁共振成像, 2026, 17(4): 134-141. DOI:10.12015/issn.1674-8034.2026.04.019.

0 引言

       疼痛被定义为一种与实际或潜在的组织损伤相关的不愉快感觉与情感体验[1],其发生源于生物、心理及社会因素的交互作用[2]。目前,疼痛主要有伤害感受性、神经病理性与伤害可塑性三大类型[3]。其中,慢性疼痛在全球影响着超过30%的人群,其高患病率与发病率已成为公共卫生领域亟待关注的重要议题[4]。针刺镇痛作为针灸学中应用最广泛、成果最丰硕的领域之一,已成为推动针灸国际化的显著标志,并在头面痛、颈肩腰腿痛及内脏痛等多种疼痛相关病症的治疗中积累了高水平循证医学证据[5, 6]。近年来,针刺也逐渐应用于部分难治性疼痛的临床管理[7, 8, 9]。然而,当前关于针刺镇痛机制的研究多聚焦于中枢神经元敏化、痛觉传导通路、神经免疫调节与炎症反应及内源性痛觉调制系统等方面[10, 11],其中枢机制尚未完全阐明,缺乏系统的总结与归纳。功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)作为无创观测大脑活动的关键技术,为解析针刺镇痛的中枢机制提供了独特视角。

       近年来,虽有研究从不同角度对针刺镇痛的神经影像学机制进行总结,但多聚焦于单一研究范式或特定疾病类型,对多模态fMRI技术的整合分析仍显不足,且鲜有研究对比针刺即时效应与累积效应的中枢机制差异,致使对该领域研究动态的整体把握尚有欠缺。鉴于此,本文以fMRI技术为主线,系统梳理领域内最新研究进展,归纳其共性规律与核心发现,并针对现有问题展望未来研究方向,旨在从功能影像学层面深入揭示针刺镇痛的中枢机制,为临床决策与治疗策略优化提供参考依据。

1 任务态fMRI下脑响应的动态调制

       任务态fMRI(task-based fMRI, ts-fMRI)是指让受试者执行具体任务或接受某一刺激时,利用大脑血氧水平依赖(blood oxygenation level dependent, BOLD)信号的变化间接测量神经元活动的影像学技术[12],也是捕捉针刺即时镇痛效果强有力的工具。

1.1 针刺体感输入的中枢响应

       针刺镇痛的临床疗效建立在一系列经典穴位的应用之上,这些穴位既可单独应用,亦可通过配伍以协同增效。ts-fMRI通过观察针刺健康受试者所诱发的中枢响应,为阐释其即时镇痛的中枢机制提供了关键证据。

       首先,研究证实了针刺脑响应具有明确的穴位特异性,并与穴位的功能主治密切相关。荟萃分析[13]显示,针刺足三里可稳定激活右侧额下回、左侧颞上回及右侧中扣带回/旁扣带回;这些区域主要映射听觉网络与显著网络(network, SN),参与针刺镇痛与情绪调节,为足三里治疗疼痛病症和神志疾患提供了神经机制解释。另有研究[14]通过直接对比神门、足三里与大钟的脑激活模式发现,三穴虽共同引起左侧小脑Crus Ⅱ区的失活,但其主导调控的脑网络各不相同:神门主要涉及控制网络,与情绪处理相关;足三里与边缘网络相关,同样参与情绪调节;而大钟则主要关联SN,作用于疼痛认知通路。需要说明的是,上述穴位与脑网络的对应关系,本质上是特定试验条件下的主效应呈现,尚不足以概括腧穴的完整主治内涵。当前有关穴位的ts-fMRI研究多以健康受试者为对象,尚难揭示其在不同病理状态下的特异性调控方式。同一穴位面对不同疾病背景时,其核心脑网络调制模式可能存在情境依赖的动态变化。这一基于疾病情境的脑网络可塑性机制,是未来研究亟待深入的关键方向。

       其次,针刺的中枢响应不仅取决于刺激位点,也显著受到个体差异的影响,其中性别是一个重要因素。针对太冲穴的研究[15]发现,针刺时男性和女性均激活右侧缘上回,但此外的激活模式存在分化:女性以左侧小脑下部和中央后回为主,而男性则集中在右侧旁中央小叶。进一步研究[16]表明,女性在针刺时表现出更广泛的双侧丘脑功能连接(functional connectivity, FC)增强,且主观针感评分也与男性存在显著差异。这提示性别可能通过影响丘脑这一感觉信息整合枢纽的网络连接模式,使其对同一针刺刺激的感知与中枢处理过程产生差异。

       最后,针刺效应在刺激期间与刺激结束后呈现不同的响应模式,其过程具有时间动态性。研究[13, 17]显示,延长足三里和太冲的留针时间,可分别增强左侧嗅皮层、右侧额上回的激活,表明针刺存在持续的“后遗效应”。这种动态变化同样体现在腧穴配伍中,周海燕等[18]对比了“合谷”单穴与“合谷-太冲”配伍的针刺效应,发现二者在即时与后遗效应上存在显著的功能分化:单穴即时效应更多体现在视听与语言区,其后效应则转向情感思维与内脏调节的相关脑区;而配伍组在针刺时更强地激活了面口区、运动与情感整合脑区,其后效应更多集中在视觉皮层。针对“神门-内关”组穴的研究[19]进一步支持这一机制。相较于单穴内关,组穴不仅广泛激活以颞叶、角回、楔前叶为主的默认模式网络(default mode network, DMN),还特异性增强了梭状回、颞下回等与认知和情绪调节相关脑区的活动,并诱发持续的中枢后效应,这为阐释穴组“宁心安神止痛”的功效提供依据。这些研究共同表明,针刺的中枢响应并非简单的效应叠加,而是在时间维度上形成了具有协同与整合特征的动态调制模式。

1.2 疼痛背景下脑网络的调控与重构

       在疼痛患者中,ts-fMRI研究进一步揭示了针刺的脑网络调节机制。罗诗蕾等[20]在偏头痛患者中发现,电针率谷穴可特异性增强扣带回-前额叶FC,从而促进执行控制网络(executive control network, ECN)与内源性痛觉调制系统的整合。WANG等[21]对原发性痛经(primary dysmenorrhea, PDM)患者的研究显示,针刺三阴交能快速激活前扣带回与辅助运动区,并动态协调运动皮层活动,有效抑制疼痛强度。值得注意的是,这种调控可能因病理状态而异:研究[22]发现,揿针刺激“四关穴”(合谷、太冲)在紧张型头痛患者与健康人中均可引起DMN、视觉网络(visual network, VN)及感觉运动网络(sensorimotor network, SMN)的自发活动,但仅在患者中表现出对前扣带回(anterior cingulate cortex, ACC)及尾状核异常脑区的靶向调节作用,并诱导边缘-旁边缘系统的广泛功能改变。这一发现为四关穴发挥“调神止痛”之效提供了现代神经科学解释。上述在临床中观察到的网络调控效应,其神经生理基础在于针刺对核心痛觉通路的抑制,而早期的试验性痛觉模型研究则为此提供了机理验证。例如,研究[23, 24]显示电针可显著降低前额叶、岛叶等核心节点对标准化热痛或电刺激痛的反应;在急性腰痛模型中,针刺也表现出对疼痛矩阵及相关网络的广泛抑制效应[25]。由此可见,针刺在疼痛状态下的即时效应,体现为一种对紊乱脑网络的系统性干预与正常化调节。这一过程既包含对核心痛觉通路的直接抑制,也涉及对高阶网络协同功能的特异性重构。

1.3 预期效应与非特异性机制的神经分离

       心理预期也是调控镇痛效果的关键变量。研究[26]发现,积极预期可特异性增强针刺镇痛效果。情境研究[27]表明,当受试者将针刺视为“治疗”时,能特异性激活奖赏核心脑区(腹侧纹状体),并显著抑制疼痛矩阵对后续伤害性刺激的反应。这种预期效应在慢性疼痛患者中同样显著。例如,针对膝骨关节炎(knee osteoarthritis, KOA)的试验性热痛研究[28]发现,无论接受真电针或假电针,预期均能显著调节患者的痛觉体验;然而,真、假两种干预在前额叶皮层引起了不同的激活模式,提示其背后的神经通路可能因治疗方式及患者病理状态而异。为在神经层面分离针刺体感与心理因素带来的影响,有研究[29]引入“幻影针刺”的试验范式:在健康人中,真实针刺的镇痛与内侧前额叶-前扣带回FC减弱相关,反映了感觉与自我加工的分离;而安慰剂效应则伴随后扣带回-前扣带回连接增强,可能与注意力转移机制有关。该团队也在非特异性下腰痛患者中进行了验证:真实针刺能特异性激活后岛叶与前扣带回等痛觉矩阵核心;而幻影针刺主要激活背外侧/腹外侧前额叶皮层,且该区信号与患者疗效信念强度显著相关[30]。这最终证实,在复杂的临床环境下,针刺镇痛源自体感输入的特异性调控与前额叶介导的心理预期效应的协同整合。

2 静息态fMRI下脑网络的功能重塑

       静息态fMRI(resting-state fMRI, rs-fMRI)[31]是一种通过检测大脑在安静状态下自发BOLD信号的低频波动,以揭示其内在FC的技术。凭借其非侵入性、高空间分辨率的优势,rs-fMRI为观测针刺如何长期、系统性调控大脑固有网络,并诱导其功能重塑提供了关键视角。

2.1 局部神经活动特征

       局部一致性(regional homogeneity, ReHo)通过计算特定体素与其邻近体素时间序列的肯德尔和谐系数,反映了大脑局部区域神经元活动在时间上的同步性。LIU等[32]以40例无先兆偏头痛(migraine without aura, MWoA)患者为对象,发现相较于健康对照(healthy control, HC)组,患者小脑的ReHo值显著降低,经针刺治疗后小脑和角回的ReHo显著增加,并能有效改善情绪和疼痛症状。高小雨等[33]进一步对比经穴针刺和安慰剂针刺的中枢效应,发现额中回、前扣带回ReHo值降低,颞上回ReHo值升高可能为针刺起效的主要机制,而顶下回可能是安慰剂作用的关键脑区。王姿雯等[34]以风池、率谷为主穴,观察远部配穴(太冲)和近部配穴(内关)对月经性偏头痛患者ReHo值的影响,发现太冲配伍组脑区活动变化以枕叶和楔前叶为主,而内关配伍组主要涉及顶叶与额叶。魏伟等[35]观察针刺关元和三阴交对PDM的中枢机制,结果显示针刺可调节岛叶、前扣带回等边缘系统及痛觉情感通路相关脑区的ReHo发挥镇痛作用。

       低频振幅(amplitude of low-frequency fluctuation, ALFF)通过量化BOLD信号在特定低频段(通常为0.01~0.10 Hz)内的波动幅度,直接反映局部脑区自发神经活动的强度;其而分数低频振幅(fractional ALFF, fALFF)则通过计算低频信号在全频段中的相对占比,能够有效抑制生理噪声并提升测量的特异性。李思瑢等[36]发现慢性颈痛患者经针刺干预后,其右侧颞下回、左侧额下回及额中回的ALFF值显著增高,而左侧颞下回、梭状回及楔叶等区域的ALFF值显著减低,提示针刺可通过双向调节感觉整合与情绪评估相关脑区的活动来缓解疼痛。在慢性腰痛中,XIANG等[37]进一步引入频率特异性分析,经踝针刺激后,患者DMN内脑区的ALFF呈现特征性改变:内侧前额叶皮层活动增强,而后扣带回、海马旁回及小脑等区域活动减低,且双侧岛叶ALFF变化表现出明显的频率依赖性,这为理解针刺镇痛的频段响应机制提供依据。此外,徐婷等[38]基于fALFF指标的研究证实,针刺能够促进慢性腰痛患者DMN等相关脑区的功能正常化,其中右侧眶额中回和双侧前扣带回fALFF值的改变与患者疼痛评分的改善显著相关,这些脑区的活动强度变化有望成为评估针刺疗效的潜在影像学标志物。

2.2 功能连接分析

       功能连接(functional connectivity, FC)是指不同脑区之间神经活动在时间上的统计相关性,用于评估大脑各区域在功能上的协同与交互强度。常见的分析策略包括:基于种子点的功能连接(seed-based functional connectivity, seed-based FC)分析、独立成分分析(independent component analysis, ICA)、全脑网络连接(如图论方法)、动态功能连接(dynamic functional connectivity, dFC)和功能连接密度(functional connectivity density, FCD)等。这些方法分别从特定通路、固有网络、全局拓扑和时空变化等不同侧面揭示针刺镇痛的中枢整合机制。为更直观地呈现当前FC分析中的高质量研究证据,我们将从中选取最具方法学代表性的随机对照试验研究,将文献特征和主要发现汇总于表1

       seed-based FC通过计算预设脑区(种子点)与全脑其他区域BOLD信号的相关性,揭示该种子点在全脑范围内的连接模式。中脑导水管周围灰质(periaqueductal gray matter, PAG)作为疼痛下行抑制的核心中枢[45, 46],是探索针刺镇痛机制的重要窗口。研究显示,针刺可特异性调节PAG与不同脑区的连接:在KOA中,针刺能增强腹外侧PAG与右侧DLPFC和角回等脑区的连接,通过增强认知评估与下行调制通路的关联实现镇痛作用[42];在女性慢性颈肩痛中,研究[47]发现针刺起效可能与PAG-后岛叶的FC升高有关,且连接强度与疼痛灾难化程度改善相关;在PDM中,针刺三阴交在患者右侧额中回和右侧顶下小叶的FC上呈现显著差异:针刺组基本保持不变,而假针组连接逐渐减弱。表明针刺可能通过阻止注意相关疼痛调控网络的进行性减弱发挥疗效[44];对于慢性下腰痛,针刺可同时增强PAG/腹侧被盖区与杏仁核的连接,协同调控下行抑制与奖赏系统[41]。关于5-羟色胺能系统,相关研究[40]证实针刺可重构慢性颈痛患者中缝背核的FC网络。在高级认知层面,一项三臂RCT研究[43]发现DLPFC普遍参与镇痛过程,区别于假针刺所引起的小脑连接降低,针刺可特异性增强DLPFC与丘脑的连接,从而在神经层面区分了针刺特异性与安慰剂效应。在取穴策略上,崔梦洁等[48]基于“以痛为输”理论,观察针刺阿是穴对慢性颈痛患者全脑FC的影响。结果显示,干预后患者丘脑与右侧缘上回、右侧补充运动区之间的FC显著增强,与左侧中央旁小叶之间FC显著减弱,提示针刺可通过调控丘脑-SMN改善颈痛症状。

       ICA作为一种数据驱动的多元统计方法,可将BOLD信号的时空变化分解为统计独立的成分,从而直观揭示大脑固有的功能网络及交互模式。WU等[49]基于ICA方法比较45例KOA患者与15例健康受试者的FC差异,发现患者边缘网络的FC减弱是其核心病理特征。进一步比较显示,与安慰剂针刺组和等待治疗组相比,仅针刺组在治疗后显著增强了边缘系统多个区域(前扣带回、杏仁核、海马等)的FC,并在疼痛和关节活动度改善方面表现最优。说明针刺可能通过恢复异常的边缘系统连接模式发挥治疗效应。

       图论分析从系统层面出发,通过量化大脑网络的全局与局部拓扑属性来评估其信息处理效率与功能组织特性。其中,度中心度(degree centrality, DC)作为衡量节点重要性的基础指标,可识别网络中信息整合的关键枢纽;连边分析则通过统计检验比较特定连接的强度变化,以精确定位发生显著改变的神经通路。贾润慧等[50]发现,电针大肠俞和委中穴可使下腰痛患者异常增强的左侧海马旁回-杏仁核等连接减弱,同时使异常降低的左侧海马旁回-梭状回等连接增强,呈现出“抑强扶弱”的再平衡效应。XIE等[39]研究进一步表明,相较于假针刺,针刺能在单体素、局部到全局等多个尺度上更全面且显著地调节偏头痛患者的DMN、VN与SMN。YAN等[51]利用DC比较慢性肩痛患者不同取穴方式的差异,发现对侧取穴可增加前/旁扣带回DC并降低中央后回DC,而同侧取穴则降低小脑与丘脑DC,虽然两者均可镇痛,但对侧取穴对肩关节功能的改善更为显著,为“巨刺法”的应用提供了脑网络依据。李文博等[52]基于连边分析发现,针刺治疗KOA可通过正向调控DMN、SMN及扣带-岛盖网络之间的关键连接,从而实现减轻疼痛和改善关节功能的效果。

       dFC主要关注功能连接强度随时间的动态波动,而FCD侧重于功能连接在空间上的分布广度。研究[53]发现,电针可促使MWoA患者异常的丘脑皮质动态连接模式向正常状态回调。在PDM患者中,针刺可调节频率相关的全局功能连接密度(global FCD, gFCD),具体表现为提升Slow-5频段DLPFC的gFCD,同时降低Slow-3频段海马的gFCD;与假针刺相比,针刺的调控范围更为广泛,提示DLPFC和海马可能是针刺起效的关键靶点[54]

表1  针刺镇痛静息态fMRI高质量RCT研究特征
Tab. 1  Characteristics of high-quality RCT studies on rs-fMRI in acupuncture analgesia

2.3 有效连接与半球间同伦连接分析

       有效连接(effective connectivity, EC)旨在从因果与方向维度推断脑区间的相互作用机制。一项基于格兰杰因果分析的研究[55]发现,针刺治疗后,慢性颈痛患者以ACC为枢纽的疼痛网络(涉及颞上回、中央后回、额中回及脑岛等)的EC广泛降低,表明针刺可能通过抑制ACC介导的上行疼痛与情绪信息整合来缓解疼痛症状。

       体素镜像同伦连接(voxel-mirrored homotopic connectivity, VMHC)通过量化大脑左右半球对称位置体素之间BOLD信号时间序列的同步性,评估双侧半球的功能协同与整合能力。针对MWoA患者的研究[56, 57]发现,无论是单次针刺还是系统治疗,针刺均可针对性地调节双侧楔叶等脑区异常的VMHC,改善半球间同步性。在PDM患者中,相关研究[58]揭示患者存在半球间对称脑区的同伦连接障碍,而针刺关元和三阴交可通过降低双侧中扣带皮层和枕下回的VMHC值,参与痛觉传导通路的中枢镇痛过程。

3 集成多模态MRI的针刺镇痛机制探索

       随着脑科学研究范式的演进,单一脑功能成像已难以全面阐释针刺镇痛的复杂机制。集成多模态磁共振成像技术旨在融合功能、结构与代谢等多维度证据,成为系统揭示其中枢整合机制的重要路径。为系统梳理多模态MRI技术在针刺镇痛研究中的应用现状,我们通过表2对相关研究的基本概况进行汇总。

3.1 结合弥散张量成像的白质结构重组机制

       扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)作为一种无创性磁共振技术,通过测量水分子扩散的各向异性,可活体评估白质纤维的结构与连通性。该技术以各向异性分数(fractional anisotropy, FA)、平均扩散率(mean diffusion, MD)、径向扩散系数(radial diffusion, RD)和轴向扩散系数(axial diffusion, AD)为核心量化指标[68]。白质结构不仅是脑FC的解剖基础,亦可能响应针刺干预而发生适应性重组[69]。研究[59]发现在偏头痛患者中,与疼痛处理密切相关的纤维束(如右侧钩束、上纵束及穹窿)呈现结构异常。针刺干预后,患者皮质脊髓束的RD、AD和MD均显著上升,提示该运动传导通路发生了与镇痛相关的白质重构。进一步研究[60]显示,此类结构重组与脑功能改善具有协同性:针刺在逆转偏头痛患者右侧额顶网络FC降低的同时,伴随DTI参数的改变,且FC的恢复与疼痛评分下降显著相关。这些发现共同表明,针刺镇痛建立于“结构重组-功能恢复”的关联之上:通过促进受损白质纤维的修复与重建,为大脑网络功能正常化奠定结构基础。

3.2 配合结构MRI的灰质形态重塑机制

       结构MRI(structural MRI, sMRI)能够高精度地捕捉大脑解剖结构的宏观变化[70],为探究针刺镇痛的长期效应及伴随的结构重塑提供关键证据。研究表明,针刺能够逆转慢性疼痛状态下异常的大脑结构改变。例如,在慢性前列腺炎/盆腔疼痛综合征患者中,额叶、顶叶等脑区存在灰质与白质的异常增生,提示这可能是疼痛慢性化的结构基础;针刺干预后,患者疼痛缓解与左侧中扣带回灰质体积(grey matter volume, GMV)的减少及左侧枕中回GMV的增加显著相关[71]。另一项针对慢性颈痛的研究[61]也观察到类似的结构-功能关联:患者左侧前扣带回和右侧顶上回呈现GMV显著减低,针刺敏化穴不仅能有效减轻颈痛频率与程度,还可特异性增强前扣带回-楔前叶的FC,表明针刺可通过调节结构异常脑区所在的网络发挥疗效。进一步的多模态研究揭示了结构-功能基础对疗效的预测作用:一项交叉设计研究[62]发现,真实针刺与意象针刺的镇痛效果差异,可通过干预前个体的脑结构(GMV)与功能(ReHo)特征进行预测——基底节区的特征主要预示真实针刺的反应性,而前脑岛的特征则与意象针刺的安慰剂效应相关。这表明个体固有的脑结构与功能状态,可能是不同镇痛通路能否被有效激活的内在决定因素。

3.3 整合动脉自旋标记的脑血流调控机制

       动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)技术利用磁化标记的动脉血作为内源性示踪剂,为实现无创、定量测量脑血流量提供了关键手段,也为揭示针刺对脑循环的调控机制打开了新的窗口[72]。一项fMRI-ASL研究[63]表明,针刺足三里的镇痛效应与边缘系统关键节点(如前扣带回、内侧额上回)的脑血流负激活相关。另一项针对前庭性偏头痛(vestibular migraine, VM)的多模态研究[64]中,ASL与其他序列共同揭示了VM患者存在白质结构、灰质形态及丘脑谷氨酸代谢的多层次紊乱。针刺风池穴不仅调节了网络FC,ASL技术更捕捉到其对小脑、颞横回及海马旁回脑血流量的即时提升效应。这表明,对神经活动与脑血流灌注的同步调节,是针刺发挥治疗作用的一个重要路径。

3.4 融合磁共振波谱的神经化学调节机制

       磁共振波谱(magnetic resonance spectroscopy, MRS)是一种利用磁共振化学位移原理,对活体组织内代谢物的种类和含量进行无创检测和定量分析的成像技术[73]。为深入探究“面口合谷收”的中枢机制,部分研究[65, 66]尝试将MRS与fMRI技术相结合。在针刺健康人的合谷穴时,fMRI观察到边缘叶-旁边缘叶-新皮层网络的负激活,但MRS并未检测到前额叶谷氨酸、γ-氨基丁酸(gamma-aminobutyric acid, GABA)等递质总体浓度的同步改变,且二者间无明确关联,说明针刺的即时效应可能源于神经调控的精细功能重组,而非局部递质绝对含量的波动。相反,在KOA的疼痛研究中,MRS则捕捉到针刺对病理性神经化学失衡的调节作用:患者丘脑的GABA+水平存在显著的性别差异,而针刺能对其进行双向调节,使之趋于生理平衡状态,且此过程并未伴随FC的显著变化[67]。以上发现表明,对于神经化学稳态的调节是针刺发挥作用的一个重要层面,其机制可能独立或互补于对大规模脑网络连接的调控。

表2  针刺镇痛多模态MRI研究概览
Tab. 2  Overview of multimodal MRI studies in acupuncture analgesia

4 小结与展望

       针刺镇痛的中枢机制是一个涉及多脑区协同、多网络重构的系统性神经调控过程。目前,基于fMRI的研究揭示了其复杂的脑效应,但不同研究间的结果常存在异质性。这种异质性主要归因于样本规模、分析指标与统计阈值等方法学差异。此外,针刺方案设计(如干预方式、穴位选择、刺激参数、疗程长短及对照设置等)也是不容忽视的关键要素。因此,在解读特定脑区变化的意义时,需综合考虑上述因素带来的潜在影响。

       尽管针刺镇痛的神经影像学研究已积累丰富成果,现阶段仍存在一定的局限与挑战。在研究内容上,现有证据多集中于头痛、内脏痛及颈肩腰腿痛等常见慢性疼痛,对癌性疼痛、神经病理性痛等顽固性疼痛的关注明显不足,疾病谱系有待拓宽。在方法学层面,干预手段以毫针与电针为主,缺乏对皮肤针、火针、刺络放血等特色技术的机制探讨;其二,研究设计多为小样本、单次或短程干预,欠缺大样本队列及长期随访数据,难以刻画针刺效应的累积与维持轨迹;其三,方法学上仍以静息态分析为主导,研究指标相对单一,对动态脑网络、多模态特征融合等新方法的运用尚不充分。

       为应对上述挑战,未来研究可从以下方面着力推进:拓展疾病谱系,将机制研究延伸至其他难治性疼痛当中,并大力加强针灸特色技术与fMRI的结合应用;创新方法融合,统筹功能、结构、代谢等多元影像信息,全面阐释针刺镇痛的深层次机制;促进临床转化,依托大样本纵向队列与机器学习模型,构建用于疗效预测与个体化治疗的影像学生物标志物。通过以上努力,有望更完整地揭示“穴效关系”的神经影像学特征,推动针刺镇痛从机制阐释向精准医疗的实践阶段迈进。

[1]
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