编辑推荐:
【编辑推荐】为探究针刺双侧肢体是否比单侧更有效促进脑卒中后半球间代偿重组,研究人员利用 fNIRS 对比无治疗、针刺患侧及双侧时的脑激活和功能连接(FC)。发现双侧针刺增强同侧 M1 激活及半球间 FC,为优化脑卒中康复针刺策略提供依据。
脑卒中(中风)是全球成年人致残的主要原因之一,其核心挑战在于受损脑区功能重建与双侧大脑半球间的代偿平衡。传统针刺疗法多聚焦于患侧肢体穴位,但越来越多研究提示,双侧刺激可能通过激活跨半球神经网络更有效促进运动功能恢复。然而,针刺患侧与双侧肢体在脑网络重塑机制上的差异尚不明确,尤其是半球间功能连接(Functional Connectivity, FC)的动态变化缺乏直接证据。
为破解这一科学问题,西安交通大学第一附属医院的研究团队开展了一项对照研究,相关成果发表在《Brain Research Bulletin》。研究旨在通过功能近红外光谱技术(functional Near-Infrared Spectroscopy, fNIRS),对比分析针刺患侧与双侧肢体对脑卒中患者运动相关皮质网络的调控效应,揭示双侧刺激在促进半球间代偿重组中的独特机制。
研究技术与方法
研究采用非随机自身对照设计,纳入 20 例意识清醒的脑卒中偏瘫患者(40-85 岁,首次发病 2 周至 6 个月)。通过 fNIRS 同步采集三种状态下的脑活动数据:无治疗(基线)、针刺患侧上肢(合谷 LI4、外关 SJ5、曲池 LI11)、针刺双侧上肢(患侧 + 健侧相同穴位)。每次测量持续 3 分钟,于针刺操作结束 1 分钟后开始以避免疼痛干扰。数据处理采用带通滤波(0.01-0.10 Hz)、样条插值去噪及独立成分分析(ICA)去除头皮血流干扰,基于血氧血红蛋白(HbO)浓度分析脑区激活强度,并通过偏定向相干性(Partial Directed Coherence, PDC)构建有向功能连接网络,评估半球间及同侧脑区的 FC 变化。
研究结果
3.1 脑区激活特征
基线状态下,皮质激活局限于对侧半球的前额叶皮层(DLPFC)。针刺患侧后,同侧初级运动皮层(M1)及前额叶激活显著增强;而针刺双侧后,同侧 M1 激活强度进一步提升,且对侧半球未见显著激活增强。这表明双侧刺激特异性强化了患侧半球运动核心区的神经活动。
3.2 功能连接重塑
与基线相比,针刺患侧仅诱导少量跨半球 FC 增强,包括同侧 M1 至对侧额叶眼区(FEF)及对侧 FEF 至同侧 DLPFC 的连接。而针刺双侧显著增强了多组关键连接:① 同侧前额叶皮层(PMC)至对侧初级体感皮层(S1)及体感联合皮层(SAC)的跨半球 FC;② 同侧体感区至运动区的同侧 FC;③ 对侧 M1 至同侧运动区的 FC 显著减弱。这些变化提示双侧刺激通过双向调节半球间抑制与协同,优化了运动相关网络的功能整合。
研究结论与讨论
本研究首次通过 fNIRS 动态追踪证实,针刺双侧肢体可通过 “增强同侧运动皮层激活 - 促进跨半球感觉运动整合 - 抑制对侧半球过度支配” 的三重机制,诱导更显著的运动相关脑网络重塑,且这种效应并非单纯由刺激量增加所致(健侧针刺未引起对侧半球激活增强)。研究结果为 “双侧协同刺激” 在脑卒中康复中的应用提供了神经影像学证据,提示临床可通过同步调控双侧肢体穴位,平衡半球间抑制(如减弱对侧 M1 对同侧的过度抑制),促进患侧半球内感觉 - 运动通路的功能重建。
值得注意的是,研究纳入的患者均为非严重功能障碍者(Fugl-Meyer 上肢评分中位数 30.5,Brunnstrom 分期≥Ⅲ 期),双侧针刺对重度偏瘫患者的疗效仍需进一步验证。此外,尽管 fNIRS 通过 ICA 技术有效排除了头皮血流干扰,但缺乏短距离探头的设计仍可能对结果产生潜在影响。未来研究可扩大样本量,结合多模态影像技术(如 fMRI)及长期功能随访,进一步阐明双侧针刺的最优干预时机与穴位组合,为个体化康复方案提供更精准的理论依据。
这项研究突破了传统单侧针刺的局限,揭示了双侧刺激在脑卒中康复中的独特优势,为开发基于脑网络调控的新型针刺策略奠定了重要基础,对推动神经康复领域的中西医结合具有里程碑式意义。