臨床上，鎮(zhèn)靜指抑制意識(shí)、逐漸降低對(duì)外部刺激的反應(yīng)能力?，F(xiàn)有的研究表明，在麻醉藥物誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一種獨(dú)特的腦電圖模式。研究表明，δ和α波段的腦電圖波段功率隨著鎮(zhèn)靜水平的增加而增加。此外，大腦功能網(wǎng)絡(luò)分析表明，額葉-頂葉信號(hào)連接受抑制與全麻期間意識(shí)下降有關(guān)。此外，通過(guò)排列熵（PE）測(cè)量的腦電圖信號(hào)的復(fù)雜性與異丙酚誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜水平相關(guān)。顯然，腦電圖的變化與鎮(zhèn)靜作用有比較好的相關(guān)性。

研究表明，在全身麻醉期間應(yīng)用針刺可以減少麻醉藥的用量。因此推測(cè)，針刺可能有鎮(zhèn)靜作用。然而，現(xiàn)有的研究往往將針刺與麻醉藥聯(lián)合應(yīng)用，因此很難評(píng)估針刺的鎮(zhèn)靜作用。本研究采用交叉設(shè)計(jì)，對(duì)健康志愿者雙側(cè)足三里（ST36）、神門（HT7）和三陰交穴（SP6）行經(jīng)皮穴位電刺激（TAES），使用腦電雙頻指數(shù)（BIS）觀察鎮(zhèn)靜效果，同時(shí)記錄腦電信號(hào)，通過(guò)對(duì)腦電信號(hào)的分析探討靜息狀態(tài)和TAES期間腦電活動(dòng)的差異，觀察TEAS產(chǎn)生的鎮(zhèn)靜作用，探討在沒(méi)有聯(lián)合用藥的情況下經(jīng)皮穴位電刺激的鎮(zhèn)靜作用。該研究結(jié)果發(fā)表于2020年10月的Clinical EEG and Neuroscience上，中西合璧專欄對(duì)該文進(jìn)行了編譯，以饗讀者。

材料和方法：

本研究經(jīng)作者醫(yī)院倫理審查委員會(huì)批準(zhǔn)，并遵循赫爾辛基宣言。共有16名健康男性受試者參與，受試前均得到充分告知并簽署同意書。所有受試者均無(wú)針刺治療經(jīng)歷，無(wú)神經(jīng)系統(tǒng)或精神疾病史。研究選擇在白天進(jìn)行，受試者在試驗(yàn)前被要求至少睡滿8h，以消除可能因睡眠不足引起的混淆。

研究設(shè)計(jì)

研究采用交叉設(shè)計(jì)，其中每位受試者都需要經(jīng)歷靜息狀態(tài)和穴位電刺激兩個(gè)環(huán)節(jié)。每個(gè)環(huán)節(jié)持續(xù)30min。同一位受試者兩個(gè)環(huán)節(jié)的順序是隨機(jī)的。含有分配信息的文件放置在有16個(gè)編號(hào)的密封信封中。有觀點(diǎn)認(rèn)為，電針在治療終止后仍會(huì)產(chǎn)生持久的影響。因此，為給電針治療提供一個(gè)“洗脫”期，兩個(gè)環(huán)節(jié)間至少間隔24小時(shí)。穴位定位和TAES治療，都是由同一位專業(yè)醫(yī)師進(jìn)行。

在電針治療期間，電極片(2228型，3M)分別貼在雙側(cè)足三里(ST36)、神門(HT7)和三陰交(SP6)穴位上。電刺激發(fā)生器(華佗SDZ-V神經(jīng)肌肉刺激器，蘇州醫(yī)療器械廠；醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊(cè):中國(guó)江蘇省醫(yī)藥產(chǎn)品管理局，MDDC[醫(yī)療器械國(guó)內(nèi)類] 2008Nr2270497)。

決定電針治療療效的一個(gè)關(guān)鍵方面是刺激頻率和強(qiáng)度的選擇。既往研究表明，在電針治療中，選擇較低頻率范圍的穴位刺激可能具有更好的鎮(zhèn)靜效果。然而，單一頻率的刺激可能會(huì)使受試者耐受，從而降低電針的效果。據(jù)報(bào)道，當(dāng)以“疏密波”模式給予刺激時(shí)，電針的治療效果可以最大化。因此，在這項(xiàng)工作中，我們選擇了2/10Hz疏密波對(duì)選定的穴位進(jìn)行電刺激。

一個(gè)完整疏密波的波形持續(xù)14s，在2 Hz和10 Hz之間交替5s和9s。典型的刺激波形如圖1B所示。醫(yī)生通過(guò)詢問(wèn)受試者的感覺(jué)來(lái)調(diào)整刺激的強(qiáng)度。刺激的幅度由專業(yè)醫(yī)師調(diào)整，要求刺激不會(huì)引起任何不適且沒(méi)有肌肉收縮。在靜息狀態(tài)時(shí)，電極片貼在與電刺激相同的穴位處，但沒(méi)有接通電源。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程中，受試者需要在靜息期和TAES期間閉上眼睛。

鎮(zhèn)靜的量化

TAES的鎮(zhèn)靜作用通過(guò)腦電雙頻指數(shù)BIS進(jìn)行量化。BIS值在40-60范圍內(nèi)，為全身麻醉的鎮(zhèn)靜深度的合適范圍。當(dāng)BIS為69時(shí)，受試者的行為反應(yīng)通常會(huì)消失(警覺(jué)/鎮(zhèn)靜觀察評(píng)分為1分)。BIS值在60到80之間被認(rèn)為是中度鎮(zhèn)靜。在這項(xiàng)研究中，整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程的每位受試者都需要在靜息期和TAES治療期間監(jiān)測(cè)BIS。如果電針有鎮(zhèn)靜作用，在TAES治療期間獲得的BIS數(shù)值應(yīng)明顯低于靜息狀態(tài)下的BIS數(shù)值。

腦電圖采集與分析

采集和預(yù)處理：使用Synamps 2/RT系統(tǒng)(NeuroScan)記錄30個(gè)通道的腦電圖數(shù)據(jù)。腦電圖數(shù)據(jù)采樣率為1 kHz。所有通道均以左右乳突為參考電極，且電極阻抗低于5kΩ。選擇與所選BIS數(shù)據(jù)進(jìn)行時(shí)間對(duì)齊的10 min腦電圖數(shù)據(jù)。利用帶通濾波將 EEG數(shù)據(jù)濾波到0.5~40 Hz頻帶內(nèi)。通過(guò)目視檢查去除頭部運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的偽影和噪聲。將無(wú)偽跡的EEG信號(hào)重參考到共同平均參考(CAR)。預(yù)處理后的腦電圖數(shù)據(jù)被分割成不重疊的5s片段，用于進(jìn)一步分析。腦電圖信號(hào)分析通過(guò)MATLAB R2017a的EEGLAB工具箱完成。腦電信號(hào)處理和分析流水線的框圖如圖2所示。

光譜分析：使用Welch's方法得到每個(gè)5s腦電片段的功率譜（Power Spectral Density PSD）。PSD也稱為功率譜或頻譜，量化了信號(hào)中能量或功率的頻率分布。用功率譜方法計(jì)算腦電數(shù)據(jù)的功率譜密度。本方法利用信號(hào)重疊分割窗口函數(shù)和FFT算法計(jì)算信號(hào)序列的自功率譜估計(jì)。計(jì)算每名受試者在時(shí)間窗和通道上的平均值的組級(jí)PSD。在獲得腦電圖信號(hào)的功率譜密度后，計(jì)算了四個(gè)典型頻帶與整個(gè)頻帶的比值 (δ頻帶，1-4Hz；θ頻帶，5-8Hz；α頻帶，9-12Hz；β頻帶，13-25Hz)。

統(tǒng)計(jì)分析

使用Wilcoxon秩和檢驗(yàn)比較靜息期和TAES期間各頻段的BIS值、功率譜密度變化和圖形理論測(cè)量值。使用Bonferroni校正來(lái)控制錯(cuò)誤發(fā)生率。P<0.05表示差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。

結(jié)果

受試者人口統(tǒng)計(jì)和刺激參數(shù)：所有受試者的人口統(tǒng)計(jì)信息見(jiàn)表1。

受試者的年齡構(gòu)成分布較窄。除外一名31歲的受試者，其他受試者年齡在19至26歲之間， BMI指數(shù)提示無(wú)肥胖患者。

對(duì)于每位受試者和每個(gè)穴位，我們調(diào)整強(qiáng)度至受試者可以感覺(jué)到刺激但無(wú)不適感。在這種條件下，產(chǎn)生的刺激模仿了傳統(tǒng)針灸中的捻轉(zhuǎn)和提刺手法。每個(gè)穴位的刺激強(qiáng)度分布見(jiàn)表2。在組水平上，每個(gè)穴位所需的刺激強(qiáng)度是相似的。然而，我們注意到從相對(duì)較大的刺激強(qiáng)度范圍中可以證實(shí)受試者之間存在著很大的差異。主要?dú)w因于每位受試者的感覺(jué)閾值不同。由于我們單獨(dú)調(diào)整了強(qiáng)度，不同受試者之間強(qiáng)度水平的差異不會(huì)影響TAES的治療效果。

靜息期和TAES期間BIS數(shù)值的差別

臨床意義的鎮(zhèn)靜BIS值小于80。在本研究中，臨床意義上的鎮(zhèn)靜被定義為BIS小于80并持續(xù)10min。根據(jù)此標(biāo)準(zhǔn)，在16名受試者中有12人成功的在電針誘導(dǎo)下產(chǎn)生鎮(zhèn)靜。由于我們的目的是研究TAES誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜的可能神經(jīng)相關(guān)因素，因此未觀察到鎮(zhèn)靜作用的受試者被排除在外。

所有12名受試者在靜息期和TAES期間的平均BIS值如圖3A所示，其BIS值分別為87.4± 9.8和72.3±13.0?？梢杂^察到，TAES期間BIS值呈明顯的負(fù)趨勢(shì)，而靜息期間的BIS值相對(duì)穩(wěn)定。采用配對(duì)t檢驗(yàn)，以誤報(bào)率校正的方法研究靜息狀態(tài)和TAES狀態(tài)下BIS值的差異。如圖3A所示，在200s之后，幾乎每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的BIS都達(dá)到了統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異。此外，我們還發(fā)現(xiàn)，在800s的TAES刺激后，靜息狀態(tài)和TAES狀態(tài)下BIS值的差異變得更加明顯。這些結(jié)果表明TAES治療具有臨床意義的鎮(zhèn)靜作用。

TAES狀態(tài)下PSD的變化：為了進(jìn)行比較，我們從TAES期間提取了BIS小于80的10min的EEG數(shù)據(jù)。圖3B顯示了整個(gè)腦電通道的腦電功率譜的總平均值。在靜息期和TAES期間，腦電功率主要分布在δ波段。此外，我們還注意到，與靜息期相比，TAES期間的δ波段功率顯著增大，而α波段功率在兩種狀態(tài)下的值相似。

隨后我們計(jì)算了在0.5Hz到40Hz范圍內(nèi)所有典型腦電頻帶的相對(duì)功率。獲得的δ、θ、α和β波段的相對(duì)功率如圖3B所示。可以觀察到，與靜息狀態(tài)相比，TAES期間δ波段的相對(duì)功率在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上顯著增大（P<0.05），而在TAES期間α波段的相對(duì)功率在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上顯著降低（P<0.05）。兩種情況下β波段的相對(duì)功率相似。由于在δ和α波段發(fā)現(xiàn)了功率在統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著變化，因此我們?cè)谥攸c(diǎn)研究了腦功能網(wǎng)絡(luò)中的這兩個(gè)頻段。

TAES狀態(tài)下估計(jì)復(fù)合置換熵指數(shù)CPEI的變化：與功率譜分析類似，CPEI計(jì)算采用了一段10min的代表性腦電信號(hào)。獲得所有腦電通道的CPEI指數(shù)。結(jié)果如圖4所示?？梢杂^察到，在TAES誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜期間，每個(gè)電極的CPEI都是降低的，如圖4A所示。與靜息狀態(tài)相比，TAES期間CPEI的變化顯著增加。TAES期間的較大差異很難達(dá)到預(yù)定的統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異水平。然而，我們發(fā)現(xiàn)從F4獲得的P值（P<0.053）接近統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的顯著差異水平。此外，靜息狀態(tài)和TAES狀態(tài)下CPEI的平均差異在額葉區(qū)域顯著減少，如圖4B所示。

TAES期間中腦功能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的變化：對(duì)每位受試者和每個(gè)狀態(tài)的腦功能網(wǎng)絡(luò)及其相應(yīng)的圖論測(cè)量進(jìn)行了估計(jì)。靜息期和TAES期間相位延遲指數(shù)（wPLI）平均值在δ波段為0.236± 0.003和0.239± 0.003，在α波段為0.250± 0.010和0.231± 0.007。我們發(fā)現(xiàn)，所有電極的wPLI平均值（作為整體連接強(qiáng)度的度量）在靜息態(tài)和TAES態(tài)的δ波段（P<0.001）和α波段（P<0.001）顯著不同。

圖5A-D和圖5E-H分別為α帶和δ帶靜息狀態(tài)和TAES狀態(tài)下的圖論測(cè)量。所有圖論測(cè)量，包括聚類系數(shù)、特征路徑長(zhǎng)度、局部效率和全局效率，都表示為網(wǎng)絡(luò)稀疏性的函數(shù)。如圖5A-C所示，我們發(fā)現(xiàn)在α帶中，TAES期間大腦功能網(wǎng)絡(luò)的聚集系數(shù)、局部和全局效率較低，而特征路徑長(zhǎng)度較高。盡管在δ帶中發(fā)現(xiàn)了顯著的相對(duì)功率變化，但獲得的靜息期和TAES期間的圖論測(cè)量幾乎相同，如圖5E-H所示。

討論

本文探討了在雙側(cè)足三里（ST36）、神門（HT7）、三陰交（SP6）穴位進(jìn)行TAES治療是否能產(chǎn)生明顯的鎮(zhèn)靜作用，以及TAES鎮(zhèn)靜作用的神經(jīng)機(jī)制。為此，采用BIS指數(shù)來(lái)量化鎮(zhèn)靜水平。采用交叉設(shè)計(jì)，我們發(fā)現(xiàn)電刺激足三里（ST36）、神門（HT7）和三陰交（SP6）穴位30min可以顯著降低BIS值。利用在靜息狀態(tài)和TAES狀態(tài)下采集的30個(gè)通道的EEG信號(hào)，可以證明TAES誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜作用伴隨著α波段功率的顯著降低和δ波段功率的顯著增加。在TAES過(guò)程中，采用排列熵量化的腦電信號(hào)復(fù)雜度降低。腦功能分析顯示，在TAES期間，δ波段和α波段的全腦功能連接強(qiáng)度在TAES期間顯著降低。

現(xiàn)有的研究尚未就TAES或EA的鎮(zhèn)靜作用達(dá)成共識(shí)。在現(xiàn)有的研究中，全麻期間應(yīng)用EA治療導(dǎo)致鎮(zhèn)靜藥物的減少很少能觀察到一致的結(jié)果。幾乎所有既往的研究都表明在手術(shù)期間EA或TAES是具有鎮(zhèn)靜作用，但阿片類藥物的相互作用和不可避免的傷害性刺激可能會(huì)改變受試者的意識(shí)水平。然而，在本研究中，TAES被用作誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜的唯一療法。因此，觀察到的意識(shí)水平的降低可能僅僅是因?yàn)獒槾痰淖饔?。結(jié)果表明，TAES治療后BIS值明顯降低，在經(jīng)皮穴位電刺激開(kāi)始后約15min 后BIS值降至最低。最大鎮(zhèn)靜作用的時(shí)間與既往結(jié)果一致。因此，該結(jié)果表明經(jīng)皮穴位電刺激雙側(cè)足三里（ST36），神門穴（HT7）和三陰交（SP6）穴對(duì)健康受試者有明顯的鎮(zhèn)靜作用。

對(duì)同時(shí)采集的腦電數(shù)據(jù)進(jìn)行功率譜分析，發(fā)現(xiàn)TAES治療期間α波的功率顯著降低，δ波的功率增加。δ波活動(dòng)增加被認(rèn)為是無(wú)意識(shí)的一個(gè)標(biāo)志。關(guān)于睡眠和麻醉的研究表明，意識(shí)的降低伴隨著δ波功率的顯著增加。δ振蕩通常被認(rèn)為與深度睡眠狀態(tài)和神經(jīng)元功能損傷有關(guān)。眾所周知，α振蕩主要是作為一種自上而下控制的腦電圖抑制機(jī)制?？梢?jiàn)，TAES誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜產(chǎn)生的δ和α振蕩的功率變化與大腦意識(shí)狀態(tài)的變化密切相關(guān)。

我們?cè)卺槾桃鸸β首V變化方面的研究結(jié)果與以往并不完全一致。既往研究表明，電刺激足三里穴可顯著提高δ和α波段的功率，丙泊酚誘導(dǎo)的輕度鎮(zhèn)靜后，TAES可顯著提高α和β波段的功率，降低δ波段的功率。針刺引起的腦活動(dòng)具有模式和穴位特異性，因此，該結(jié)果可能與穴位的選擇和刺激方式有關(guān)。

由于δ和α波段的腦電功率存在顯著差異，我們進(jìn)一步構(gòu)建了一個(gè)腦功能網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)算了這兩個(gè)波段的圖論測(cè)度。在TAES過(guò)程中，用平均wPLI量化的大腦連接強(qiáng)度在δ和α波段上都有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的改變。然而，在麻醉誘導(dǎo)期間的兩個(gè)頻段的圖論測(cè)量中未發(fā)現(xiàn)統(tǒng)計(jì)學(xué)差異。麻醉和TAES誘導(dǎo)鎮(zhèn)靜的主要區(qū)別之一是鎮(zhèn)靜深度。單獨(dú)應(yīng)用TAES不太可能將意識(shí)消除到類似于全身麻醉的程度；因此，可能無(wú)法觀察到大腦拓?fù)涮匦缘囊种啤?/p>

全身麻醉中麻醉藥物的使用量與年齡相關(guān)。手術(shù)過(guò)程中，老年患者需要更少的麻醉劑維持一定的麻醉深度。與大腦老化和代謝功能的下降密不可分。由于代謝與針刺作用無(wú)關(guān)，因此其對(duì)電針的鎮(zhèn)靜作用影響不大。但大腦的衰退可能會(huì)影響電針鎮(zhèn)靜的效果。隨著年齡的增長(zhǎng)，電針發(fā)揮鎮(zhèn)靜作用的時(shí)間可能更短。然而，年齡對(duì)電針鎮(zhèn)靜作用的影響尚需進(jìn)一步研究。

結(jié)論

在本項(xiàng)研究中，我們發(fā)現(xiàn)在一定的刺激頻率和強(qiáng)度下經(jīng)皮穴位電刺激雙側(cè)足三里（ST36）、神門（HT7）和三陰交（SP6）穴位可以誘導(dǎo)健康男性受試者產(chǎn)生一定的鎮(zhèn)靜作用。利用同時(shí)采集的腦電信號(hào)，我們發(fā)現(xiàn)在TAES治療期間，α和δ波段的功率有顯著變化，CPEI和全腦功能連接強(qiáng)度都隨之降低。

中西合璧述評(píng)

EEG是非侵入性的、具有突出的時(shí)間分辨率、用于捕獲神經(jīng)元連接動(dòng)態(tài)的主要臨床技術(shù)，該技術(shù)適用于分析包括腦網(wǎng)絡(luò)在內(nèi)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。而針刺療法中所刺激的穴位具有選擇性調(diào)節(jié)和泛調(diào)節(jié)的雙重效應(yīng)，可通過(guò)局部微創(chuàng)、軸突反射、脊髓節(jié)段支配、腦內(nèi)整合及腦輸出等 5級(jí)效應(yīng)途徑來(lái)實(shí)現(xiàn)其作用。因此，針刺引起的EEG信號(hào)變化不僅可作為針刺療效的評(píng)價(jià)指標(biāo)，也是針刺機(jī)制研究的分析方法。四種基本腦波為：α波、β波、θ波、δ波。α波和β波主要在清醒、安靜、閉眼或是興奮狀態(tài)下出現(xiàn)，θ波主要在困倦時(shí)出現(xiàn)，δ波主要在入睡后或極度疲倦、麻醉狀態(tài)下出現(xiàn)。先前的一項(xiàng)研究表明，手工針刺右側(cè)足三里，留針10 min，觀察到δ和α帶功率顯著增加，與本研究結(jié)果不完全一致，有可能與針刺的方式以及針刺的參數(shù)有關(guān)。

該研究非常有價(jià)值，在此基礎(chǔ)上，有很多值得深入研究的問(wèn)題。首先，該研究受試者均為健康的年輕男性，年齡和性別對(duì)TAES鎮(zhèn)靜作用的影響有待進(jìn)一步研究；其次，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的原因，作者只收集了TAES狀態(tài)和靜息狀態(tài)下30min的腦電數(shù)據(jù)。因此，TAES誘導(dǎo)的鎮(zhèn)靜作用藥效動(dòng)力學(xué)尚不清楚；最后，研究結(jié)果表明，在雙側(cè)足三里、神門和三陰交穴位進(jìn)行TAES，選擇適當(dāng)?shù)拇碳?shù)，包括頻率和刺激方式，可以產(chǎn)生明顯的鎮(zhèn)靜作用，所得到的關(guān)于腦電特征變化的結(jié)果僅在上述刺激參數(shù)下有效。使用不同的刺激參數(shù)或不同的穴位選擇是否能獲得相似的腦電圖特征變化，目前尚不清楚。

編譯：油文靜

述評(píng)：許華，張永燕

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