《Frontiers in Neuroscience》：How electroacupuncture parameters shape brain responses
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电针（Electroacupuncture, EA）常被视为一种统一干预手段，尽管其中枢效应随电学参数和刺激部位的不同而变化。本综述为叙述性综述，依托对PubMed/MEDLINE、Embase、Web of Science Core Collection、中
电针（Electroacupuncture, EA）常被视为一种统一干预手段，尽管其中枢效应随电学参数和刺激部位的不同而变化。本综述为叙述性综述，依托对PubMed/MEDLINE、Embase、Web of Science Core Collection、中国知网（CNKI）及SinoMed截至2026年8月4日的结构化检索，综合了人与动物层面的证据，探讨频率、电流强度、波形、刺激时长及穴位选择如何塑造区域级、网络级、电生理、神经化学、神经血管、神经免疫及可塑性相关的脑响应。证据被区分为直接比较性研究与一组示例性的单方案研究，经皮穴位电刺激（TEAS）的补充证据被单独考虑。频率拥有最大且最多样的证据基础。低频、中频、高频及交替频率方案均招募了重叠的感觉运动、岛叶–扣带、丘脑、边缘系统、下丘脑、中脑及延髓系统，但在区域活动的相对分布以及相关的神经化学、神经元、神经血管及可塑性过程中存在差异。现有异质性证据尚不能确定普遍最优的频率。较小的电流强度文献表明存在招募阈值、非线性响应范围及平台期。波形和时长的证据有限，且主要集中在脑损伤动物模型中；波形比较常伴随频率组成和脉冲串结构的同步差异，而时长效应因模型和终点而异。针对脉冲宽度的直接脑水平比较证据仍不充分。穴位及刺激部位比较进一步显示，脑、感觉运动、神经血管及自主神经响应存在部位、侧别及穴位组合相关的差异。单方案研究刻画了选定方案所涉及的网络、受体、细胞群体及明确环路，而参数特异性则通过直接比较加以评估。总体而言，这些发现支持一个多维框架，即电学剂量与穴位选择共同塑造脑响应。未来研究应采用受控的、目标导向的比较设计，报告完整的刺激特征，并将机制性脑测量与临床相关结局相关联。
论文主体内容总结
1 引言
电针（EA）因通过刺入的针具施加的电刺激比手法捻针更易于标准化调节，已在针刺实验研究中被广泛使用。刺激方案由多个电学特征共同定义，包括频率、电流强度、脉冲宽度、波形和时长。其中频率和电流强度受到的实验关注最多，尤其在镇痛和中枢神经系统调节研究中。电针不应被视为统一干预手段，因为即使刺激穴位不变，不同的电学设置也可能产生不同的神经效应。电针的脑效应已通过fMRI、EEG、电生理记录、神经化学测量及神经元激活标记物等手段加以研究，这些方法表明电针可改变区域脑活动、神经振荡、功能连接及神经元招募。频率是在脑水平被直接研究最多的电学参数，比较性研究报道了低、中、高或交替频率刺激在功能性脑活动、即早基因表达、神经化学信号及电生理响应方面的频率相关差异。其他电学参数的直接脑水平证据相对有限：电流强度仅在少量功能成像、脑灌注及神经环路研究中被考察，而脉冲宽度、波形和刺激时长很少作为独立变量被检验。既往综述主要关注电针的镇痛机制，包括频率依赖性神经化学效应及外周、脊髓和脊髓上通路；神经影像学综述虽总结了电针相关的脑活动和功能连接变化，但未以电刺激参数作为综合的主要框架。
2 检索策略与证据分类
本叙述性综述依托结构化文献检索。PubMed/MEDLINE、Embase、Web of Science Core Collection、中国知网（CNKI）和SinoMed从建库至2026年8月4日被检索。数据库检索共识别1，218条记录，去除271条重复记录后，947条记录进入标题和摘要筛选；384条在此阶段被排除，563篇全文报告接受资格评估，进一步排除488篇后，最终纳入75篇文献。其中69篇为核心脑水平证据综合做出贡献，6篇仅用于背景解释。原始人体和动物研究在报告了明确定义的电针方案且至少包含一项脑水平结局时符合纳入条件。仅涉及外周或脊髓结局的研究、仅报告临床或行为结局而无相应脑水平测量的研究，以及电刺激方案信息不足的报告被排除于核心证据综合之外。基于针具的电针是主要干预方式。TEAS研究仅在直接比较刺激参数并评估脑响应时作为补充证据保留，并单独总结。证据在研究–结局–比较层面进行分类。直接比较证据要求在同一焦点干预维度内——频率、电流强度、波形、刺激时长或穴位/部位——对同一脑水平结局进行至少两个水平或选择的组内比较。另一主要刺激特征同时变化的比较被编码为复合方案对比。单方案证据指在单一明确的针具电针方案下获得的脑水平发现，未对焦点干预维度进行组内比较，用于识别相关脑区、网络、环路、受体、细胞群体或细胞过程，但不推断参数或穴位的特异性或优越性。
3 频率
低频电针最常以2或4 Hz递送，100 Hz是最常用的高频条件。中频研究使用了10、15、30、40、50、60和80 Hz等数值。交替频率方案在同一刺激会话内依次递送两种频率，最常考察的组合为2/15、2/50和2/100 Hz，被视为复合频率方案。
直接比较证据表明，低频和高频脑响应之间存在大量重叠，同时存在频率相关的额外区域招募。在足三里（ST36）进行针具电针时，2 Hz和100 Hz刺激均增加了初级躯体感觉皮层（S1）、次级躯体感觉皮层（S2）和前中扣带皮层（aMCC）的信号，并降低了杏仁核、前海马、胼胝体下和压后扣带皮层及腹内侧前额叶皮层（vmPFC）的信号。2 Hz而非100 Hz显著增加信号的区域包括同侧眶额皮层、同侧前和后中扣带皮层、对侧前岛叶、同侧后岛叶、对侧前壳核、同侧前丘脑及脑桥中缝区。卒中患者的临床比较主要识别了脑灌注和运动网络连接方面的频率相关差异。头皮电针2、2/15或100 Hz均增加病灶区域内的脑灌注，2/15 Hz和100 Hz方案的变化大于2 Hz。在134例卒中后偏瘫患者中，2/15 Hz方案的病灶侧区域–全脑灌注比高于任一单频方案，且该组对侧初级运动皮层与左侧小脑小叶VI、VIII及右侧岛叶之间的连接变化更大。
动物研究方面，4 Hz和100 Hz电针均增加了外侧臂旁核、黑质、中缝苍白核、背侧中缝核、蓝斑核、后顶盖前核和腹外侧导水管周围灰质（vlPAG）的Fos表达。4 Hz额外招募了楔形核、背侧和背外侧导水管周围灰质、缰核、弓状下丘脑核及外侧下丘脑区域，而吻外侧腹侧延髓是100 Hz而非4 Hz激活的主要脑干区域。在山羊中比较2、60和100 Hz时，60 Hz在视上核、室旁核、弓状核、腹内侧下丘脑核、导水管周围灰质、臂旁核、中缝大核、巨细胞网状核及孤束核等多数区域诱导了更大的c-Fos或c-Jun表达。活动依赖性遗传标记显示，2 Hz在扣带皮层1区、S1、S2和岛叶皮层的神经元招募大于100 Hz；丘脑内2 Hz在腹后外侧核和腹外侧核招募更多神经元。在三叉神经痛伴情感共病模型中，2 Hz招募了更广泛的区域，包括前边缘皮层、基底外侧杏仁核、室旁下丘脑核、腹侧被盖区、vlPAG和背外侧被盖核。卒中后吞咽障碍模型中，2 Hz在对侧运动皮层诱导的c-Fos阳性神经元多于50和100 Hz。频率还改变了神经血管响应：2/100 Hz复合方案产生的血脑屏障（BBB）通透性瞬时增加最大。
频率相关的神经化学信号方面，在2–100 Hz范围内60 Hz产生了最广泛的甲硫氨酸脑啡肽、β-内啡肽和强啡肽A免疫反应性增加，而强啡肽A响应在40–100 Hz比2 Hz更显著。转录水平上，2 Hz优先增加多个下丘脑核团及外侧丘系核的前脑啡肽原mRNA，100 Hz增加下丘脑和臂旁区域的强啡肽原前体mRNA。药理学阻断显示，全身性纳洛酮完全消除2 Hz电针对结直肠扩张反应的抑制，部分减弱2/100 Hz复合响应，对100 Hz条件影响甚微。纹状体微透析在3–30 Hz范围内显示6和15 Hz在电针期间立即增加细胞外多巴胺，21 Hz的响应在刺激结束后出现。5-羟色胺（5-HT）能信号在2、10和100 Hz均参与镇痛，但5-HT2受体阻断增强100 Hz电针的效应。在慢性缩窄损伤模型中，15 Hz降低海马谷氨酸并增加导水管周围灰质（PAG）的γ-氨基丁酸（GABA），且15 Hz组GABA受体表达高于2和50 Hz组。阿尔茨海默病小鼠模型中，15和30 Hz增加海马胰岛素受体、胰岛素受体底物-1和磷脂酰肌醇3-激酶蛋白表达，均高于2 Hz组。2、2/15和100 Hz均增加海马M1毒蕈碱和β2烟碱受体表达，2/15复合方案额外增加α4烟碱受体mRNA。肠易激综合征小鼠中，2、15和2/15 Hz均降低下丘脑促肾上腺皮质激素释放因子（CRF）和CRF受体1并逆转CRF受体2的降低，2/15复合方案的效应大于任一单频条件。甲基苯丙胺神经毒性模型中，2 Hz保护海马CA1区BBB完整性并减少神经元损伤、小胶质细胞激活和促炎信号，10 Hz未产生显著变化。
神经元活动和环路招募方面，腹后基底丘脑中对结直肠扩张的神经元响应在2和100 Hz均被抑制，但刺激位于记录神经元体感感受野中心时100 Hz的抑制大于2 Hz。神经振荡方面，2/15复合方案主要与δ频带活动变化相关，50 Hz则改变α、β和θ频带活动。慢性神经病理性疼痛中，边缘下内侧前额叶皮层的失活阻断2 Hz和2/100 Hz电针的响应，而电刺激该区域增强响应。
神经可塑性和结构重塑方面，重复2和100 Hz电针六天后，100 Hz降低纹状体和杏仁核的κ-阿片受体mRNA，重复2 Hz降低PAG和纹状体的表达但在杏仁核产生增加或双相变化。卒中后吞咽障碍模型中2 Hz增加对侧运动皮层脑源性神经营养因子（BDNF）。阿尔茨海默病模型中2和50 Hz均增加海马长时程增强（LTP）和长时程抑制（LTD）幅度，50 Hz变化更大。脑缺血中5和50 Hz均增加同侧海马CA3区BDNF和神经生长因子（NGF）阳性细胞，50 Hz增加更多。另一阿尔茨海默病模型中2、30和50 Hz均增加海马CA1区突触数量和密度，50 Hz的保留效果优于2和30 Hz。大脑中动脉闭塞后，15和30 Hz在梗死边缘对胶质纤维酸性蛋白表达和星形胶质细胞超微结构的保留效果优于100 Hz。
单方案证据方面，重复2 Hz电针改变腕管综合征患者S1与丘脑枕和前海马的功能连接，网络正常化程度与后续临床改善相关。首发重度抑郁障碍中1 Hz电针增加左颞中回和后小脑的低频波动振幅，并改变颞中回与前额叶和海马的连接。卒中相关睡眠障碍中2 Hz头皮电针降低右内侧额上回、楔前叶和后扣带皮层活动，增加左角回、顶下小叶和枕中回活动。2/50 Hz电针在主观性耳鸣患者中降低以岛叶为中心的与右额中回、左额上回和右旁中央小叶的功能连接；同一频率下前扣带皮层与额叶、颞叶和丘脑区域的连接也发生改变。克罗恩病中重复2/100 Hz电针增加双侧海马与aMCC和岛叶的功能连接。5xFAD小鼠中2 Hz电针增加海马功能连接并加强边缘与新皮层区域之间的连接。瑞芬太尼诱导的痛觉过敏大鼠中2 Hz电针降低腹后外侧丘脑核、S1、岛叶皮层和前扣带皮层的神经元过度活跃及增强的θ频带局部场电位振荡。2 Hz重复电针增加伏隔核脑啡肽含量和前脑啡肽原mRNA，其行为效应被μ-和δ-阿片受体拮抗剂逆转。吗啡依赖大鼠中重复100 Hz电针恢复PAG和下丘脑中降低的前强啡肽原mRNA。神经病理性疼痛小鼠中2 Hz电针抑制S1的兴奋性锥体神经元和血管活性肠肽（VIP）阳性中间神经元，同时增加生长抑素阳性抑制性中间神经元活动。慢性不可预测应激小鼠中2 Hz电针降低背外侧和内侧前额叶皮层及腹侧海马CA1区锥体神经元升高的兴奋/抑制比。2 Hz方案下光纤钙成像显示吻侧前扣带皮层（rACC）CaMKII阳性神经元活动增加，化学遗传学激活rACC–vlPAG投射逆转2 Hz电针的行为效应。
TEAS补充证据显示，2 Hz（0.6 ms脉宽）和100 Hz（0.2 ms脉宽）的镇痛均与双侧S2、岛叶、对侧前扣带皮层和丘脑活动正相关。2 Hz响应额外涉及对侧初级运动皮层、辅助运动区和同侧颞上回，100 Hz响应涉及对侧顶下小叶、同侧前扣带皮层、伏隔核和脑桥。灌注fMRI显示2和100 Hz均产生双相脑血流响应，2 Hz涉及更广泛的皮层和默认模式区域，100 Hz优先涉及腹侧纹状体和背侧前扣带皮层。
4 电流强度
人体实验常根据个体感觉耐受或运动响应调整刺激，动物实验更多使用固定电流幅度。人体神经影像研究表明刺激强度改变电针脑响应的幅度和空间分布。实验性热痛中，最小强度设定为首次可感知的电感，优化强度增加至可耐受的最强水平。优化强度电针在S2、背侧前扣带皮层、前运动皮层、杏仁核、顶叶皮层和脑干中缝或网状区域产生更广泛的信号降低，且热诱发丘脑激活几乎被完全抑制。在ST37的交叉fMRI实验中，低强度（0.65±0.32 mA）主要激活左岛叶并降低右中央前回活动，高强度（1.61±0.38 mA）招募双侧颞中回、右岛叶和右顶下小叶，并在内侧前额叶、感觉运动、顶叶和颞下区域产生更广泛的去激活。静息态fMRI显示低强度（0.50±0.02 mA）电针后多数区域信号幅度降低，高强度（1.10±0.10 mA）后多数区域增加。阈值定义强度方面，感觉阈值和运动阈值电针均缩短面神经麻痹患者眨眼反射R2潜伏期，运动阈值缩短更显著。
固定电流实验显示延髓网状背侧亚核（SRD）神经元存在分级、非线性强度响应。0.5–1 mA产生微小变化，2–6 mA逐渐增加自发放电并加强伤害性放电抑制，6 mA以上无额外响应。内脏高敏感模型中2、3和6 mA产生渐进性更强的伤害性放电抑制并招募更大比例的响应神经元。大脑中动脉闭塞期间，低于约0.6 mA产生微小变化，0.6–1.0 mA产生分级灌注增加，1.0 mA时脑血流增加一倍以上，1.2 mA无进一步增加；相同有效电流范围减少梗死体积。100 Hz三叉神经电针中1、3和5 mA对BBB通透性和额叶皮层神经元激活产生非线性变化，两者均在3 mA达到峰值。自主神经环路方面，0.5 mA ST36电针诱导迷走神经背侧运动核（DMV）胆碱能神经元c-Fos但不激活脊髓交感节前神经元，3.0 mA招募脊髓交感通路。
5 其他刺激特征
波形方面，脓毒症相关脑损伤中连续2 Hz、间断2/0 Hz和疏密2/15 Hz电针在电流强度和时长匹配下比较，2/15 Hz疏密波产生最大的脑水肿和BBB渗漏减少及海马神经元保留，并更大程度减弱海马氧化应激、小胶质细胞激活、炎症信号和凋亡。脑缺血再灌注损伤中连续15 Hz、间断15 Hz脉冲串和疏密3/15 Hz均减少脑梗死体积并抑制皮层炎症和焦亡响应，疏密方案在炎症细胞因子和焦亡标记物方面产生比连续波更大的降低。
时长方面，健康大鼠和大脑中动脉闭塞恢复期大鼠中BBB通透性分别在5 min和8 min达到最高，8 min方案促进给予的NGF进入脑组织。急性脑缺血中5、15、30和45 min方案中梗死体积在30 min内渐进减少，45 min后效应消失；5–30 min恢复再灌注，45 min后明显受损。30 min的梗死体积减少被δ-阿片受体拮抗剂大部分逆转。脑缺血中10、30和60 min均降低谷氨酸，60 min额外降低天冬氨酸。创伤性脑损伤后60 min而非30 min显著减少皮层病变体积，60 min方案还增加区域脑血流并减少皮层神经元凋亡和TGIF表达。
6 穴位选择
穴位选择为上述电学参数增加了解剖维度。健康志愿者中GB37和KI8电针在PAG、枕叶皮层和颞叶皮层产生不同的全脑功率模式，持续响应的差异涉及枕叶皮层、背外侧和内侧前额叶皮层、前扣带皮层和岛叶。腕管综合征患者中局部PC7和TE5电针在岛叶和S2产生更大激活，在对侧SP6和LR4远端电针产生更大双侧S2激活和后扣带皮层去激活。重复治疗后，局部和远端针刺分别增加同侧S1手部和腿部表征邻近区域的各向异性分数。吞咽任务中HT5加GB20比HT5单独产生更大的左侧初级运动皮层激活和更强的半球间运动连接，比GB20单独加强感觉运动–前运动连接。
