Structural Changes Induced by Acupuncture in the Recovering Brain after Ischemic Stroke

Abstract

Celem tego badania była obserwacja zmian w tkance istoty szarej (GM) u pacjentów po udarze niedokrwiennym mózgu, zbadanie odpowiedzi terapeutycznych i możliwego mechanizmu działania akupunktury. 21 pacjentów z udarem zostało losowo przydzielonych do otrzymywania akupunktury plus konwencjonalne (Grupa A) lub tylko konwencjonalne (Grupa B) leczenie przez 4 tygodnie. Wszyscy pacjenci w obu grupach zaakceptowali skan funkcjonalnego rezonansu magnetycznego (fMRI) w stanie spoczynku przed i po leczeniu, a analiza morfometrii opartej na wokselach (VBM) została przeprowadzona w celu wykrycia zmian w szarej strukturze mózgu. Zmodyfikowany wskaźnik Barthel (MBI) posłużył do oceny efektu terapeutycznego. W porównaniu z pacjentami z Grupy B, pacjenci z Grupy A wykazywali bardziej znaczące wzmocnienie stopnia zmian MBI od okresu przed do po interwencji terapeutycznej. Analizy VBM wykazały, że po leczeniu pacjenci z Grupy A wykazywali rozległe zmiany w GMV. W Grupie A w lewym płacie czołowym, zakręcie przedśrodkowym, górnej części zakrętu ciemieniowego, przedniej części kory zakrętu obręczy i środkowej części zakrętu skroniowego istotnie wzrosła, a w prawym płacie czołowym, dolnej części zakrętu ciemieniowego i środkowej części kory zakrętu obręczy zmniejszyła się (, skorygowane). Ponadto, lewa przednia kora zakrętu obręczy i lewa środkowa kora skroniowa są dodatnio związane ze wzrostem wyniku MBI (, skorygowane). W Grupie B, prawy precentral gyrus i prawy inferior frontal gyrus wzrosła (, skorygowane). Podsumowując, akupunktura może wywołać wyraźną reorganizację strukturalną w obszarach czołowych i sieci obszarów DMN, które mogą być potencjalnym celem terapii i potencjalnym mechanizmem, w którym akupunktura poprawiła motoryczne i poznawcze recovery.

1. Introduction

Stroke jest drugą główną przyczyną śmierci na świecie i pierwszą wiodącą przyczyną niepełnosprawności dorosłych. W Chinach odnotowuje się od 1,5 do 2 milionów nowych udarów rocznie. Objawy spowodowane przez udar, takie jak niedowład połowiczy, zaburzenia poznawcze, afazja i dysfagia, w znacznym stopniu wpływają na zdolność pacjentów do wykonywania czynności życia codziennego (ADL), jak również na uczestnictwo w życiu społecznym, nakładając ogromny ciężar na rodziny i społeczności w wielu krajach rozwiniętych. Udar mózgu stał się ważnym problemem zdrowotnym i społecznym ze względu na wysoką częstość występowania, niezadowalające możliwości leczenia, duże obciążenie medyczne i poważne obniżenie jakości życia (QQL). Dlatego zarówno pacjenci, jak i lekarze pragną skutecznych terapii alternatywnych.

Akupunktura, jeden z głównych środków medycznych, była szeroko stosowana w leczeniu udaru mózgu przez kilka tysiącleci. Akupunktura jest uważana za bardzo skuteczną interwencję terapeutyczną i staje się coraz bardziej popularna w krajach zachodnich. W ciągu ostatnich dziesięcioleci znaczna liczba badań klinicznych i eksperymentalnych wykazała jej bezpieczeństwo i potencjalnie korzystne efekty w rehabilitacji po udarze mózgu . Najnowszy przegląd z 2016 roku wskazał, że wykazano, że akupunktura jest obiecującym narzędziem do poprawy funkcjonalnego powrotu do zdrowia u pacjentów po udarze mózgu . Jednak nadal nie byliśmy w stanie zbadać jej dokładnego do tej pory.

W ostatnich latach niektóre badania sugerowały, że strukturalne zmiany neuroplastyczne w mózgu, takie jak objętość istoty szarej, mogą być ściśle związane zarówno z odzyskiem behawioralnym, jak i aktywną rehabilitacją po udarze mózgu . Miao i wsp. stwierdzili, że pacjenci po udarze mózgu, u których nastąpił dobry powrót do zdrowia, wykazywali istotnie zwiększoną objętość istoty szarej (GMV) w kontralateralnym uzupełniającym obszarze ruchowym (SMA). W innym badaniu dotyczącym terapii rehabilitacji ruchowej, pacjenci po udarze wykazali wysoką GMV w przednich i ciemieniowych obszarach czuciowo-ruchowych oraz w hipokampie. Co więcej, nasze poprzednie badania również wykazały, że pacjenci po udarze mózgu wykazali pewne zmiany w mózgowej GMV, w tym w zakręcie przedśrodkowym, móżdżku i środkowym zakręcie czołowym w porównaniu z osobami zdrowymi. Jednak to, czy akupunktura może wywoływać zmiany strukturalne, nie zostało omówione w poprzednich badaniach. W związku z tym, w oparciu o zbieżne dowody, wysunęliśmy hipotezę, że terapia akupunkturą zmieni GMV kluczowych regionów poprzez indukowanie zmian strukturalnych neuroplastycznych w korze mózgowej i podkorze. Stąd, obecne badanie miało na celu zbadanie wpływu akupunktury na mózgową objętość istoty szarej w celu zbadania potencjalnego centralnego mechanizmu leczenia akupunkturą.

2. Metody

2.1. Uczestnicy

W tym badaniu, rekrutowaliśmy pacjentów z udarem niedokrwiennym mózgu z 1 Teaching Hospital of Chengdu University of Traditional Chinese Medicine (CDUTCM). Wszyscy badani musieli spełniać następujące kryteria: rozpoznano u nich udar niedokrwienny mózgu za pomocą CT lub MRI; mieli pierwszy początek i przebieg choroby w okresie krótszym niż 6 miesięcy; byli praworęczni i w wieku 35-80 lat; byli przytomni i zdolni do współpracy w badaniu; spełniali kryteria oceny stanu poznawczego za pomocą Mini-Mental State Examination (MMSE) > 21; podpisali formularz świadomej zgody. Kryteria wykluczenia z tego badania były następujące: z jakimikolwiek przeciwwskazaniami MRI lub innymi chorobami mózgu; z niektórymi poważnymi chorobami współistniejącymi, takimi jak niewydolność serca lub niewydolność nerek, niewydolność płuc, poważna infekcja płuc lub dysfunkcja wątroby oraz nowotwór złośliwy; historia padaczki lub innych chorób neurologicznych i zaburzeń psychicznych; niezdolność do ukończenia całego leczenia i strach przed akupunkturą.

Kwalifikujący się pacjenci byli randomizowani do Grupy A lub Grupy B poprzez wygenerowane komputerowo sekwencje randomizacji. Nieprzezroczyste koperty były używane do ukrycia danych randomizowanych w tym badaniu. Przydział do grupy był nieznany dla pacjentów.

Badanie to było oparte na zasadach Deklaracji Helsińskiej (wersja Edinburgh 2000) i uzyskało zgodę Komisji Etycznej 1. Szpitala Naukowego CDUTCM (nr 2011KL-002).

2.2. Acupuncture Interventions

Każdy uczestnik tego badania otrzymał podstawowe standardowe leczenie, w tym terapię agregacji przeciwpłytkowej (100 mg aspiryny raz dziennie), leczenie neuroprotekcyjne (500 mg citicoliny dziennie) oraz inne zabiegi zgodnie z objawami klinicznymi.

W uzupełnieniu do standardowego leczenia, 11 pacjentów w grupie A otrzymało leczenie akupunkturą. Punkty akupunkturowe są następujące: Baihui (GV20), Fengchi (GB20), Quchi (LI11), Hegu (LI4), Yanglingquan (GB33), Zusanli (ST36), Sanyinjiao (SP6), i Xuanzhong (GB39). Po igłowania, użyliśmy niektórych technik pomocniczych akupunktury, takich jak delikatne manipulacje pchnięcia, podnoszenia i wirowania, aby osiągnąć de qi (w tym drętwienie, bolesność, rozciągnięcie, ciężkość i inne odczucia), który jest uważany za kluczową część skuteczności akupunktury. Uczestnicy byli leczeni 20 sesjami w sumie, raz dziennie, 5 kolejnych sesji i 2 dni wolne w tygodniu, z czasem trwania 30 min. Lokalizacja akupunktów została określona głównie przez krajowy standard Chińskiej Republiki Ludowej (2006), Names and Locations of Acupoints (GB/T12346-2006). Ponadto, Grupa B (10 pacjentów) otrzymywała tylko podstawowe standardowe zabiegi.

2.3. Pomiar wyników

Do oceny skuteczności klinicznej zastosowano zmodyfikowany wskaźnik Barthel (MBI), stworzony przez Shah i wsp. w celu oceny nasilenia objawów i jakości życia wśród pacjentów po udarze mózgu. MBI jest wskaźnikiem życia codziennego, który ocenia zdolność do samodzielnej samoopieki, składającym się z 10 pozycji, w tym karmienia, pielęgnacji, kąpieli, ubierania się, pielęgnacji jelit i pęcherza moczowego, korzystania z toalety, poruszania się, przenoszenia i wchodzenia po schodach. Całkowity wynik wynosi od 0 do 100, przy czym wyższy wynik oznacza mniejszą zależność od opieki pielęgniarskiej; przeciwnie, niższy wynik wskazuje na słabą zdolność do codziennego życia. I ma oczywistą akceptowalność i podobną charakterystykę psychometryczną dla pacjentów z udarem podczas procesu rehabilitacji w szpitalu

2.4. Skan fMRI

Wszystkie obrazy mózgu uzyskano na skanerze 3T Siemens MRI (MAGNETOM Trio Tim, Siemens, Amberg, Niemcy) w Huaxi MRI Center, West China Hospital of Sichuan University, Chiny. Protokół VBM wykorzystywał planarną sekwencję obrazu spin-echo o następujących parametrach: czas repetycji/czas echa = 1900 ms/2,26 ms, kąt flip = 9°; rozdzielczość matrycy in-plane = 256 × 256; plasterki = 176; pole widzenia = 16 × 16 mm2; rozmiar voxela = 1 × 1 × 1 mm3. Podczas skanowania każdy pacjent miał zawiązane oczy i zatkane uszy, ponadto, aby zapobiec translokacji i rotacji głowy, wszyscy mieli założone poduszki z pianki. Dodatkowo, wszystkie pacjentki były skanowane w ciągu tygodnia po cyklu miesiączkowym, aby uniknąć możliwego wpływu na aktywność mózgu i wielkość cyklu miesiączkowego .

2.5. Analiza statystyczna

2.5.1. Clinical Variables

SPSS 19.0 software (SPSS, Chicago, IL, USA) został użyty do analizy zmiennych klinicznych przez dwóch zaślepionych oceniających. Porównania zmiennych liczbowych w obrębie grupy i pomiędzy grupami przeprowadzono za pomocą analizy wariancji i testu Kruskala-Wallisa. Test dwustronny zastosowano dla wszystkich dostępnych danych. Zmienne kategoryczne obliczono za pomocą testu i opisano jako (procent). Zmienne ciągłe przedstawiono jako średnią z 95% przedziałami ufności (CI). Wartość < 0,05 uznano za istotną statystycznie.

2.5.2. Analiza morfometrii opartej na wokselach

Przeprowadzono analizę morfometrii opartej na wokselach (VBM) z zastosowaniem Diffeomorphic Anatomical Registration using Exponentiated Lie Algebra (DARTEL) . Wykazano, że DARTEL produkuje dokładniejszą rejestrację niż standardowa procedura VBM i umożliwia większą wrażliwość na ustalenia, takie jak korelacja między objętością istoty szarej a kilkoma środkami, takimi jak wiek. Po uzyskaniu obrazu przez MRI, wszystkie obrazy T1-ważone MR zostały przeanalizowane przy użyciu Statistical Parametric Mapping 8 (SPM8) (Wellcome Department of Cognitive Neurology, Londyn, Wielka Brytania) w Matlab (Math Works, Natick, MA, USA). Najpierw zastosowano algorytm „New Segmentation” z SPM8 do każdego obrazu T1-ważonego MR w celu wyodrębnienia map tkankowych odpowiadających istocie szarej, istocie białej i płynowi mózgowo-rdzeniowemu (CSF). Algorytm ten, który jest ulepszeniem zunifikowanego algorytmu segmentacji, wykorzystuje ramy Bayesowskie do iteracyjnego wykonywania probabilistycznej klasyfikacji tkanek i przestrzennej nieliniowej deformacji w przestrzeni Montreal Neurological Institute (MNI). Następnie, te segmentowane mapy tkanek zostały wykorzystane do stworzenia spersonalizowanego, bardziej specyficznego dla populacji szablonu przy użyciu narzędzia do tworzenia szablonów DARTEL . DARTEL szacuje najlepszy zestaw gładkich deformacji działających z tkanek każdego podmiotu do ich wspólnej średniej, stosuje deformacje do utworzenia nowej średniej, a następnie powtarza proces aż do osiągnięcia zbieżności. Do tego procesu wykorzystaliśmy zestaw standardowych map tkanek MNI oraz algorytm rejestracji wielowymiarowej tkanki-affinity dostarczony przez SPM i DARTEL. Na koniec procesu, mapa istoty szarej każdego uczestnika była wypaczana przy użyciu odpowiadających jej płynnych, odwracalnych parametrów deformacji, aby przekształcić ją do niestandardowej przestrzeni szablonów, a następnie do standardowej przestrzeni MNI. Wreszcie, wypaczone modulowane obrazy istoty szarej zostały wygładzone przez konwolucję 8 × 8 × 8 mm3 o pełnej szerokości przy pół-maksymalnym izotropowym jądrze gaussowskim. Po zakończeniu tych analiz obrazu uzyskaliśmy wygładzone modulowane obrazy istoty szarej, które zostały wykorzystane do analizy statystycznej. Istotność różnic między grupami ustalono przy zastosowaniu rodzinnej korekcji błędu.

2.5.3. Correlation Analysis between Scales Score and GMD

Woxel szczytowy i sąsiednie 100 voxeli dla każdego badanego wykazujące zmiany GMV (, korekcja TFCE FWE) zostały wybrane jako region zainteresowania (ROI). Następnie przeprowadzono analizę korelacji ROI-wise, aby ocenić, czy zmiany w GMV będą związane ze zmianami w zmiennych klinicznych (punktacja MBI). Po skorygowaniu objętości obliczono współczynniki korelacji Pearsona między średnimi objętościami GMV a zmiennymi klinicznymi (punktacją MBI).

3.Wyniki

Od stycznia 2011 do grudnia 2013 roku 21 pacjentów z udarem niedokrwiennym mózgu zostało zrekrutowanych i losowo przydzielonych w tym badaniu. W sumie 21 pacjentów wszyscy ukończyli leczenie i skany fMRI, których lokalizacje zmian były głównie w lewym zwoju podstawnym. Charakterystykę demograficzną i kliniczną 21 pacjentów (11 w grupie A i 10 w grupie B) przedstawiono w tabeli 1. Nie stwierdzono istotnych różnic w danych demograficznych, w tym wieku, płci i stanu choroby, na co wskazuje na przykład czas trwania objawów, wynik MBI i wynik MMSE, które nie różniły się między obiema grupami ().

Po interwencji terapeutycznej stwierdzono istotną różnicę w punktacji MBI pomiędzy dwiema grupami (Grupa A: od do ; Grupa B: od do ; ). Dodatkowo, różnica w stopniu zmiany wyników MBI wykazała znaczącą poprawę w Grupie A, w porównaniu z Grupą B (Grupa A: ; Grupa B: ; ) (Rycina 1).

Rycina 1

Zmiany wyników MBI z różnymi terapiami interwencyjnymi. Analiza testu parami wykazała znaczący wzrost punktacji MBI od przed do po leczeniu w Grupie A i Grupie B. Stopień zmiany MBI u pacjentów leczonych akupunkturą wykazał znaczącą poprawę w porównaniu z pacjentami leczonymi konwencjonalnie (po-przed terapią w dwóch grupach).

3.1. Changes in Grey Matter Volume after Treatment

W Grupie A, po leczeniu zaobserwowano wzrost objętości istoty szarej mózgu w lewym zakręcie czołowym, lewym zakręcie przedśrodkowym (BA6), lewym górnym zakręcie ciemieniowym, lewej przedniej korze zakrętu obręczy (BA32) i lewym środkowym zakręcie skroniowym. Zmniejszenie objętości istoty szarej mózgu wykryto w prawym zakręcie czołowym, prawym dolnym zakręcie ciemieniowym i prawej środkowej korze zakrętu obręczy (, błąd rodzinny skorygowany z minimalną wielkością klastra 20 wokseli) (Tabela 2) (Rycina 2).

. Region Side Talairach wartość t BA Voxel Sign płat czołowy L 15 -10 61 7.00 – 1768 R -8 39 31 6.24 – 674 Precentral gyrus L -32 6 48 7.13 BA6 233 Superior Parietal gyrus L -18 -57 48 6.98 – 358 Podstawny zakręt ciemieniowy R 50 -34 40 6.66 – 308 Kora przedniego zakrętu obręczy L -10 44 7 6.44 BA32 378 Middle Temporal gyrus L 56 -12 -21 6.18 BA21- 230

Uwagi. Grupa A otrzymała standardowe leczenie konwencjonalne i leczenie akupunkturą. BA: obszar Brodmanna; L: lewy; R: prawy; przed leczeniem versus po leczeniu w grupie A, ; błąd rodzinny skorygowany z minimalnym rozmiarem klastra 30 wokseli.

Tabela 2

Zmiany mózgowej GMV w Grupie A po leczeniu (koniec leczenia minus linia podstawowa).

Rycina 2

Zmiany mózgowej GMV u pacjentów z udarem niedokrwiennym po leczeniu akupunkturą. Po leczeniu akupunkturą w grupie A, pacjenci z udarem niedokrwiennym wykazywali wyższą GMV w lewym płacie czołowym, zakręcie przedśrodkowym, górnym zakręcie ciemieniowym, przedniej korze zakrętu obręczy i środkowym zakręcie skroniowym oraz niższą GMV w prawym płacie czołowym i dolnym zakręcie ciemieniowym. przed leczeniem versus po leczeniu w grupie A, ; błąd rodzinny skorygowany z minimalnym rozmiarem klastra 30 wokseli.

W grupie B, wzrost zaobserwowano po leczeniu w prawym zakręcie przedśrodkowym (BA6), i prawym dolnym zakręcie czołowym (BA10) (, błąd rodzinny skorygowany z minimalnym rozmiarem klastra 20 wokseli) (Tabela 3) (Rysunek 3).

. Region Side Talairach wartość t BA Voxel Sign gyrus przedcentralny R 15 -18 70 6.68 BA6 221 Podstawny zakręt czołowy R -18 54 1 6.37 BA10 232

Tabela 3

Zmiany mózgowej GMV w Grupie B po leczeniu (koniec leczenia minus wartość wyjściowa).

Rycina 3

Zmiany mózgowej GMV u pacjentów z udarem niedokrwiennym mózgu po leczeniu konwencjonalnym. Po leczeniu konwencjonalnym w grupie B pacjenci z udarem niedokrwiennym wykazywali wyższą GMV w prawym zakręcie przedśrodkowym (BA6) i dolnym zakręcie czołowym (BA10). Przed leczeniem versus po leczeniu w grupie B, ; błąd rodzinny skorygowany z minimalnym rozmiarem klastra 30 wokseli.

3.2. Correlations between GMV and Clinical Scale Scores

W Grupie A, wzrost wyniku MBI był istotnie związany ze wzrostem GMV w lewym środkowym zakręcie skroniowym (, ) i lewej przedniej korze zakrętu obręczy (, ) (Rysunek 4) (, skorygowany).

Rycina 4

Współczynniki korelacji zmian struktury szarej mózgu i zmiennych klinicznych. Uwaga: LMTG: left middle temporal gyrus; LAGG: left anterior cingulate cortex; : współczynnik korelacji; post-pre: posttreatment minus pretreatment.

4. Dyskusja

Poprzednie badania wykazały pozytywny wpływ na funkcjonalny powrót do zdrowia poprzez zastosowanie akupunktury u pacjentów po udarze mózgu. Nasze obecne badanie wykazało również, że akupunktura może poprawić zdolność codziennego życia pacjentów z udarem mózgu. Ponadto, nowy kluczowy wniosek z obecnego badania neuroobrazowania było to, że akupunktura może prowadzić do reorganizacji strukturalnej w mózgu odzyskującego udaru. W porównaniu z pacjentami, którzy otrzymali tylko konwencjonalne leczenie (Grupa B), pacjenci, którzy otrzymali leczenie akupunkturą (Grupa A) wykazali rozległe zmiany w mózgowej GMV w różnych regionach. W Grupie A GMV była znacznie zwiększona w obszarach lewego płata czołowego i lewego obszaru sieci „trybu domyślnego”, a regiony mózgu, w których GMV wyraźnie się zmniejszyła, znajdowały się w prawym zakręcie czołowym i prawym dolnym zakręcie ciemieniowym. Ponadto, mózgowe zmiany GMV w grupie B to prawy zakręt przedśrodkowy i prawy dolny zakręt czołowy. Ponadto stwierdzono, że zmiany GMV w lewym środkowym zakręcie skroniowym (MTG) i lewej przedniej korze zakrętu obręczy (ACC) są dodatnio skorelowane ze zmianami behawioralnymi życia codziennego. Odmienna neuroplastyka wywołana przez akupunkturę w porównaniu z medycyną konwencjonalną wskazuje, że akupunktura może wzmocnić rolę terapii konwencjonalnej. Szarej materii (GM) zmiany tkanki, zwłaszcza te zaangażowane w obszarach motorycznych i poznawczych może być potencjalnym celem terapii i potencjalny mechanizm akupunktury.

4.1. Acupuncture Modulates the Motor Cortex Areas of Strokes

Numerous badania wykazały, że zarówno strukturalne, jak i funkcjonalne reorganizacje wystąpią u pacjentów po udarze podkorowym, a zmiany neuroplastyczności na poziomie strukturalnym i funkcjonalnym były ściśle skorelowane z odzyskiwaniem sprawności ruchowej po udarze. W obecnym badaniu zastosowano podejście analizy VBM w celu zbadania wpływu akupunktury na zmiany strukturalne u pacjentów po udarze niedokrwiennym mózgu. Nasze wyniki wykazały znaczące zmiany struktury istoty szarej w niektórych regionach związanych z silnikiem, które prawdopodobnie interpretują mechanizm akupunktury na pacjentów odzyskujących sprawność ruchową po udarze. W analizie VBM, nie było znaczącej degeneracji kontralesional płat czołowy, w przeciwieństwie do ipsilesional płat czołowy, precentral gyrus, i superior parietal gyrus wzrosła oczywiście po czterech tygodniach leczenia akupunktury. Precentral gyrus odgrywa rolę w relacji między funkcją motoryczną i pierwotnej kory ruchowej. Ponadto, płaty czołowe i ciemieniowe są również kluczowymi obszarami związanymi z motoryką. Pierwotna kora ruchowa (M1) i wtórne obszary ruchowe (SMA) w płacie czołowym i ciemieniowym są uznawane za międzyregionalne połączenia korowo-korowe pomiędzy kluczowymi obszarami sieci ruchowej człowieka. Szczególnie obszar przedruchowy w płacie czołowym i dodatkowy obszar ruchowy mogą stanowić potencjalny substrat reorganizacji mózgu po udarze, ponieważ mają bezpośredni dostęp do M1, jak również do rdzenia kręgowego. Wcześniejsze badania wykazały, że ipsilesionalne obszary przedruchowe, takie jak ventral premotor cortex (PMv) i ich wzajemne oddziaływanie z M1, przyczyniają się do funkcji motorycznych, spontanicznej regeneracji, a także uczenia się motorycznego po udarze. U małp rehabilitacja po udarze obejmuje pierwotną korę ruchową, o czym świadczą zmiany w aktywności mózgu podczas odzyskiwania funkcji ręki. Ponadto, ostatnie badania fMRI z podejściem wielomodalności zidentyfikowały dwupółkulowe zmiany strukturalne po udarze, a także odzwierciedlały wzrost GMV kontralateralnego SMA, sugerując, że plastyczność strukturalna była związana z odzyskiwaniem funkcji motorycznych. W naszym badaniu zabiegi akupunktury wywołały spadek GMV w półkuli kontralateralnej i wzrost GMV w półkuli ipsilateralnej. W innym badaniu fMRI z podobnymi wynikami uznano, że odzyskanie funkcji motorycznych po udarze wiąże się z normalizacją aktywności w nadaktywnych regionach mózgu. Podobnie jak w powyższym badaniu, GMV pacjentów z grupy B wzrosła głównie w kontralesyjnej półkuli i wykazała nadaktywność w obecnym badaniu. Jednakże, po otrzymaniu leczenia akupunkturą, GMV w kontralesyjnym zakręcie czołowym udarowców był indukowany do zmniejszenia. Wynik ten sugerował, że akupunktura może zmniejszyć nadaktywność kontralesyjnej półkuli. Z drugiej strony, GMV ipsilesional motor-related area wzrosła w niniejszym badaniu. Grefkes i Fink wykazali, że pierwotna kora ruchowa po stronie nieuszkodzonej w udarach miała międzypółkulowe hamowanie po stronie uszkodzonej. Z tej perspektywy, akupunktura może osłabić efekt hamowania poprzez zmniejszenie GMV aggrandize nieuszkodzonej strony, więc mózgowych GMV uszkodzonej strony wzrasta, w wyniku promowania motor recovery.

4.2. Acupuncture Modulates the DMN of Strokers

Apart from the motor deficiency, emotion and cognition disorders, such as depression, confusion, and forgetfulness, are also the common complications of stroke patients and occur at a high incidence. Na przykład ostatnie badania wykazały, że co najmniej 30-60% pacjentów po udarze mózgu prezentuje objawy depresji, co poważnie ogranicza ich rehabilitację. Wcześniejsze wyniki badań behawioralnych wykazały, że akupunktura poprawiała depresję lub zaburzenia poznawcze lepiej niż konwencjonalna terapia. W tym badaniu, leczenie akupunkturą wywołało bardziej rozległe i znaczące zmiany strukturalne mózgu w porównaniu z leczeniem konwencjonalnym. Lewy ACC i lewy MTG zostały znalezione tylko w grupie akupunktury, a nie w grupie konwencjonalnej (tabele 2 i 3 oraz ryciny 2 i 3). Większość z tych regionów w grupie akupunktury należą do „domyślnego trybu” sieci (DMN).

DMN jest siecią mózgu, który przedstawia się jako dezaktywowane regiony w spoczynku, a różne ukierunkowane na cel, jak również bodźce emocjonalne, sieć ta może być aktywowana. Nasze poprzednie badania wskazały, że w porównaniu z osobami zdrowymi, pacjenci po udarze wykazywali niższą GMV w MTG . Ponadto, Shi i wsp. stwierdzili również zmniejszenie objętości istoty szarej w korze przedczołowej i korze zakrętu obręczy u pacjentów po udarze, które były również kluczowymi regionami DMN. Wyniki te sugerowały, że skuteczne leczenie powinno modulować tę sieć.

KWK i MTG, uważane za kluczowe części DMN, odgrywają ważną rolę w przetwarzaniu i modulowaniu pamięci epizodycznej, depresji i lęku. ACC został uznany za region rdzeniowy zaangażowany w generowanie odpowiedzi emocjonalnych, a jego nieprawidłowe funkcjonowanie zostało powiązane z wieloma warunkami psychiatrycznymi, w tym pamięci i przetwarzania poznawczego oraz ich interakcji z innymi sieciami mózgowymi związanymi ze świadomością . Środkowa część zakrętu skroniowego była zaangażowana w przetwarzanie pamięci epizodycznej. W niektórych innych badaniach fMRI stwierdzono, że po udarze mózgu pacjenci prezentowali opóźnioną dysfunkcję pamięci i zmniejszoną łączność funkcjonalną w regionach skroniowych, korze przedczołowej i zakręcie obręczy w obrębie DMN w porównaniu z osobami zdrowymi. Dlatego zmiany struktury obszarów ACC i MTG mogą być potencjalnym mechanizmem i odpowiedzi terapii leczenia akupunkturą dla emocji i poznawczego odzysku po udarach.

Co ciekawe, obecne badanie wykazało, że GMV wzrosty ACC i MTG są pozytywnie związane ze wzrostem wyniku MBI. Oznacza to, że wzrosty GMV wywołane przez akupunkturę w tych regionach były związane z poprawą zdolności codziennego życia. Obecnie zaburzenia poznawcze, które mogą przyczyniać się do słabych funkcji wykonawczych, zostały udokumentowane już wcześniej. Na przykład, ostatnie badania wykazały, że połączenie funkcji ACC i MTG jest upośledzone u pacjentów z marskością wątroby. Wykazały one, że redukcja połączenia funkcji w obrębie sieci poznawczych, w tym DMN, kontroli wykonawczej (ECN), i salience (SN) i wykonywali znacznie gorzej, co odzwierciedla dłuższy czas z większą liczbą błędów, aby zakończyć zadanie Stroop. Sądzili więc, że wolniejsza prędkość psychomotoryczna i upośledzona elastyczność poznawcza mogą w konsekwencji prowadzić do dysfunkcji wykonawczych. Poza tym, w odniesieniu do emocji i funkcji poznawczych, niektórzy badacze stwierdzili, że ACC ma również pewien związek z siecią motoryczną. Treserras i wsp. wykazali, że tylna kora zakrętu obręczy (PCC) i ACC odgrywają ważną rolę w interakcji między DMN a siecią sensomotoryczną (SMN) podczas stanu gotowości do ruchu. Twierdzili oni, że te dwie sieci są funkcjonalnie skorelowane poprzez interakcję między PCC i ACC podczas gotowości do ruchu, ale nie są funkcjonalnie skorelowane podczas odpoczynku, a ACC pełni rolę motywacyjną lub może generować przewidywania dotyczące ruchu. Dodatkowo stwierdzono, że ACC jest zaangażowana w kontrolę uwagi, wykonywanie lub hamowanie poleceń motorycznych. Inne badanie dotyczące zaburzeń dwubiegunowych również sugerowało, że zaburzona ACC może modulować pomiędzy dysregulacją emocji a przetwarzaniem motorycznym u młodzieży z zaburzeniami dwubiegunowymi. W obecnym badaniu, po 4 tygodniach leczenia akupunkturą, lewa ACC i MTG znacząco wzrosły i wykazały pozytywny związek ze wzrostem wyniku MBI. Wyniki te były częściowo zgodne z wynikami badania przeprowadzonego przez Zhang i wsp. , którzy stwierdzili, że akupunktura na Yanglingquan (GB34) poprawiła funkcje motoryczne poprzez zwiększenie łączności DMN w ACC i tylnej korze zakrętu obręczy (PCC). Wyniki te sugerują, że w porównaniu z leczeniem konwencjonalnym, leczenie akupunkturą może poprawić zdolność codziennego życia nie tylko poprzez wpływ na regiony motoryczne, ale także modulując ACC i MTG.

W związku z tym, spekulowaliśmy, że modulacyjne efekty akupunktury na DMN pacjentów z udarem mózgu może być częściowo wyjaśnione jako odzyskanie zdolności poznawczych i odzysku motorycznego.

5. Wnioski

Podsumowując, nasze badanie wykazało, że akupunktura może wywołać wyraźną reorganizację strukturalną. Obszary czołowe i sieci DMN obszarów mózgu, które związane z odzysku silnika i poznania może być potencjalnym celem terapii i potencjalny mechanizm leczenia akupunktury dla niedokrwiennego udaru mózgu.

Limitations. Wielkość próby w tym badaniu była mała, a przyszłe badania wymagają większej wielkości próby dla statystycznie dokładnej analizy. Ponadto, znaleźliśmy kilka znacząco oczywistych zmian w obszarach mózgowych związanych z poznaniem lub emocjami. Nie ma wątpliwości, że zmiany te mogłyby poważnie ograniczyć rehabilitację pacjentów. Jednakże, bardziej profesjonalne skale byłyby używane do oceny emocji i poznania odzyskania, a następnie badania relacji między skalami i zmianami w mózgu.

Dostępność danych

Dane użyte do poparcia ustaleń tego badania są dostępne od odpowiedniego autora na żądanie.

Konflikt interesów

Autorzy deklarują, że nie mają konfliktu interesów.

Wkład autorów

Ping Wu, Yu-mei Zhou i Chen-xi Liao w równym stopniu przyczynili się do powstania tej pracy. Fan-rong Liang, Fang Zeng, Ping Wu, i Yu-mei Zhou wymyślili i zaprojektowali eksperymenty. Yu-mei Zhou, Chen-xi Liao i Yu-zhi Tang przeprowadzili eksperymenty. Yong-xin Li, Li-hua Qiu, i Wei Qin analizowali dane. Fang Zeng i Fan-rong Liang dokonali korekty pracy. Wszyscy autorzy zatwierdzili ostateczną wersję pracy.

Podziękowania

Autorzy dziękują Qi-zhu Wu z Radiology Department, West China Hospital of Sichuan University, Chiny, za pomoc techniczną w nagraniach fMRI, oraz Xi-mei Xie, Xiao-qing Zeng, i Jie Li z Chengdu University of Traditional Chinese Medicine, Chiny, za pomoc podczas badań klinicznych. Badanie to było wspierane przez National Natural Science Foundation of China (nr 81590951, 81072864).