Hum Brain Mapp：針灸過程中醫患間的腦功能同步性研究

針灸是目前最常用的傳統和補充療法之一并且能夠有效治療多種疾病。為了獲得預期的治療效果，中國傳統針灸治療過程需要患者和針灸師之間的高度合作和針刺感覺的共同體驗。中醫著作和現代研究都證實，患者與針灸師的互動是影響針灸效果的關鍵因素，并且增強針灸師和患者之間的聯系可以獲得更好的治療效果。

針刺感覺是獲得針刺效果的關鍵，也是患者與針灸師互動的重要表現。對于患者來說，針刺感是指局部的酸脹感等。對于針灸師來說，針刺感覺表現為握針手指下沉和緊繃的感覺，這使針灸師可以調整針灸的手法。

基于以上信息，2022年10月，成都中醫藥大學針灸推拿學院曾芳團隊發表文章，使用功能性近紅外光譜（fNIRS）超掃描（Hyperscanning）技術研究針灸期間針灸師與患者間的腦神經功能同步效應（INS），此項研究The increased inter‐brain neural synchronization in prefrontal cortex between simulated patient and acupuncturist during acupuncture stimulation: Evidence from functional near‐infrared spectroscopy hyperscanning發表在Hum Brain Mapp（IF：5.399）雜志。

文獻簡介

01 方法

研究對象為來自成都中醫藥大學的70名健康男性，均分為實驗組（VAG）和對照組（SAG），針灸師為成都中醫藥大學附屬附屬醫院一位女性醫師，該研究經成都中醫藥大學倫理委員會批準（No. 2021QKL-001）并注冊（ChiCTR2100051893）。

試驗前使用fNIRS檢測被試對針刺的敏感性和耐受性以確定針刺深度和力度，保證實驗數據的準確性。試驗開始后針灸師和被試面對面坐在安靜房間內，①進行5min中基線采集，②進行左側曲池穴針刺并以1Hz 0.3-0.5cm深度捻針120s，記錄fNIRS數據；對照組使用非針灸針進行同樣操作。試驗中不允許交流，被試可通過按鍵反饋疼痛感受，試驗后進行問卷填寫。

圖1：試驗示意圖

fNIRS數據采集：使用fNIRS測量試驗期間HbO和HbR的濃度變化，目標腦區為雙側感覺運動皮層（SMC）和前額葉（PFC），探頭及通道定位使用三維定位儀確定，如圖所示，采樣率為3.91Hz，雙波長785&830mm，探頭間距為3cm，所用設備為臺式近紅外腦功能成像設備（NIRScout，深圳瀚翔腦科學技術股份有限公司）

02 結果

1.兩組間各腦區腦神經功能同步性變化如下圖所示，與基線比較，實驗組（VAG）PFC腦區腦神經功能同步效應存在顯著差異（p=0.026），且腦神經功能同步效應與針刺感覺（C-MASS）顯著相關（r=0.395，p=0.028）；對照組（SAG）無明顯差異。

圖2 針灸期間針灸師與患者間的腦神經功能同步（INS）效應

2. 前額葉皮質（PFC）各通道間神經同步性變化如下圖所示，與基線比較，實驗組（VAG）雙側額上皮層（SFC），額中皮層（MFC）和左額下皮層（IFC）腦神經功能同步存在顯著差異；對照組（SAG）無明顯差異。

圖3 兩組被試與針灸相關的腦神經功能同步效應（INS）t值圖，a.實驗組（VAG），b.對照組（SAG）

3.  前額葉皮質（PFC）各通道間神經同步性變化組間差異性

如下圖所示，與對照組（SAG）相比，實驗組（VAG）腦神經功能同步在CH2（VAG：0.052±0.082，SAG：-0.002±0.056，t=3.088，p=0.020，Cohen‘s d=0.774），CH11（VAG：0.051±0.065，SAG：0.007±0.081，t=2.373，p=0.045，Cohen‘s d=0.597），CH12（VAG：0.047±0.059，SAG：0.004±0.073，t=2.504，p=0.039，Cohen‘s d=0.646），CH36（VAG：0.033±0.062，SAG：-0.031±0.077，t=3.989，p=0.003，Cohen‘s d=0.912）存在統計學差異。

圖4 PFC腦區組間腦神經功能同步效應（INS）差異

03 結論概述

本研究首次使用fNIRS超掃描技術探索自然臨床環境中針灸過程中患者和針灸師間相互作用的神經生物學機制。結果發現，醫患間的腦功能同步（INS）可能反映了患者和醫生之間的心態同步，較好的INS可能導致醫患間更多的協調和互動且有助于治療的進行。盡管傳統觀念中認為針灸師在針灸治療中起主導作用但格蘭杰因果關系分析（GCA）中發現患者和針灸師在耦合方向沒有顯著差異，提示在針灸治療中患者和針灸師的實際參與是平等的且需要雙方的共同努力。總而言之，醫患間在針灸過程中前額葉腦區（PFC）的血氧信號顯著增高，且與被試的針刺感覺呈正相關，這些結果提示前額葉的高級認知功能在醫患間的針灸施治過程中發揮重要作用，也為理解傳統針灸的神經生物學機制提供了理論依據。