目的:筛选针刺前a MCI患者结构和功能指标具有显著差异的脑区或网络,以此为靶区探讨原络通经针法治疗a MCI患者认知改善的中枢效应机制,证实本研究假说:原络通经针法可重塑a MCI患者记忆相关脑区的功能,通过重建脑区微观结构和功能网络连接而改善认知障碍。为临床针灸治疗提供客观化理论依据。材料与方法:1.将符合纳入标准的30例a MCI患者(a MCI组)和32例健康志愿者(HC组)进行多维度神经心理学量表评分,并行结构和功能多模态磁共振成像扫描。人口学资料和神经心理学测试评分的组间比较应用SPSS V25.0软件完成。利用FSL6.0软件包和基于MATLAB平台的CAT12、DPARSF、SPM12相应软件对影像学数据行预处理和统计学分析。组间比较采用独立样本t检验,将性别、年龄、受教育年限和全脑体积(TIV)作为协变量进行回归,得到两组在结构指标(GMV、FA)和功能指标(Re Ho、FC)上的差异(其中FC是以GMV和Re Ho差异脑区作为种子点),筛选出有显著差异的脑区和网络。再运用xj View和Brain Net Viewer软件进行结果呈现。多重比较校正初始阈值为体素(Voxels)水平P=0.001(未校正),簇(clusters)水平P<0.05(FWEc校正)。2.对30例a MCI患者给予原络通经针法治疗,14天为一疗程,共2个疗程。治疗结束后,对a MCI患者进行多维度神经心理学量表评分,再行结构和功能多模态磁共振成像扫描。运用上述软件包,对a MCI患者针刺治疗前后的临床量表评分和影像学数据进行统计学分析,采用配对样本t检验,计算结构指标(FA)和功能指标(Re Ho、FC)上的差异(FC计算利用上述相同的种子点)。多重比较校正同上。3.局部网络分析。进一步对选出的5个种子点(seeds)之间做局部脑功能网络分析,获得HC组、针刺前a MCI组、针刺后a MCI组网络连接模式,及a MCI组治疗前后相比HC组的网络差异,多重比较校正采用FDR,P<0.05。4.相关性分析。应用SPSS V25.0软件对具有显著差异脑区的GMV、FA、Re Ho及FCz值与神经心理学量表评分作Pearson相关分析,将性别、年龄、受教育年限和TIV作为协变量进行回归,以P<0.05表示具有统计学意义。结果:1.人口学及神经心理学量表评分比较两组受试者在人口学:年龄、性别、受教育年限及TIV方面无显著统计学差异(P>0.05);在神经心理学评分:MMSE、Mo CA、TMT-A、TMTB、DST顺背、DST倒背、VFT、AVLT即刻记忆、AVLT延迟记忆、AVLT再认方面存在统计学差异(P<0.05)。a MCI组针刺治疗前后神经心理学评分:MMSE、Mo CA、TMT-A、TMT-B、DST顺背、DST倒背、VFT、AVLT即刻记忆、AVLT延迟记忆存在统计学差异(P<0.05),AVLT再认评分无明显统计学差异(P>0.05)。2.针刺前a MCI组相比HC组结构和功能MRI各指标差异(1)脑灰质体积(GMV)改变与HC组比较,针刺前a MCI组GMV减小的脑区:右侧小脑6区、右侧海马旁回、右侧枕下回、右侧颞极部颞上回、右侧岛叶、右侧枕中回、左侧三角部额下回、右侧丘脑、右侧海马;GMV增大的脑区:左侧矩状裂及其周围皮层、左侧舌回。(2)分数各项异性(FA)改变与HC组比较,针刺前a MCI组FA值减小的脑区:右侧矩状裂及其周围皮层、双侧额中回及右侧顶上回;FA值增大的脑区:左侧舌回。(3)脑局部一致性(Re Ho)改变与HC组比较,针刺前a MCI组Re Ho值减小的脑区:右侧小脑9区、双侧海马旁回、左侧颞上回、右侧三角部额下回、左侧额上回内侧;Re Ho值增大的脑区:左侧小脑8区、右侧丘脑、右侧扣带回中部。(4)脑功能连接(FC)改变根据两组受试者GMV和Re Ho值的差异,选择5个种子点(seeds):左侧矩状裂及其周围皮层(seed 1)、左侧三角部额下回(seed 2)、右侧海马旁回(seed 3)、左侧颞上回(seed 4)和右侧海马(seed 5),分别与全脑体素进行相关性功能连接分析。与HC组比较,针刺前a MCI组:seed 1与右侧海马旁回、右侧颞上回功能连接减低,与右侧小脑9区功能连接增强;seed 2与左侧颞上回、右侧岛叶、左侧旁中央小叶功能连接减低,未见功能连接增强脑区;seed 3与右侧海马、左侧矩状裂及其周围皮层、左侧额中回及右侧顶上回功能连接减低,与左侧小脑8区、左侧颞下回、右侧缘上回功能连接增强;seed 4与右侧扣带回中部、左侧三角部额下回功能连接减低,与左侧小脑脚1区功能连接增强;seed 5与双侧海马旁回、右侧后扣带回、左侧楔前叶功能连接减低,未见功能连接增强脑区。3.a MCI组针刺治疗前后结构和功能MRI各指标比较(1)分数各项异性(FA)改变与针刺前比较,针刺治疗后a MCI组FA值增大的脑区:右侧小脑脚2区、左侧额中回、右侧顶上回、左侧楔前叶、右侧矩状裂及其周围皮层;FA值减小的脑区:右侧枕中回。其中左侧额中回、右侧顶上回、右侧矩状裂及其周围皮层及白质FA值针刺前减低,针刺治疗后增大,针刺治疗后a MCI组与HC组FA值比较无显著差异(P>0.05)。(2)脑局部一致性(Re Ho)改变与针刺前比较,针刺治疗后a MCI组Re Ho值增大的脑区:左侧颞上回、左侧角回、右侧额上回内侧、左侧中央后回、左侧额上回内侧;Re Ho值减小的脑区:右侧小脑8区、左侧枕下回。其中左侧额上回内侧、左侧颞上回Re Ho值针刺前减小,针刺治疗后增大,而右侧小脑8区Re Ho值针刺前增大,针刺治疗后减小。针刺治疗后a MCI组与HC组Re Ho值比较无显著差异(P>0.05)。(3)脑功能连接(FC)改变选择与上述相同的5个种子点(seeds)。与针刺前比较,针刺治疗后a MCI组:seed 1与右侧三角部额下回、右侧额中回、右侧额上回内侧、右侧颞上回功能连接增强,未见功能连接减低脑区;seed 2与右侧三角部额下回、右侧背外侧额上回、右侧岛叶、右侧小脑脚1区功能连接增强,与左侧颞中回、左侧缘上回功能连接减低;seed 3与右侧眶部额叶内侧回、右侧背外侧额上回、右侧顶上回、右侧颞极部颞上回功能连接增强,未见功能连接减低脑区;seed 4与右侧海马、右侧扣带回中部、右侧眶部额叶内侧回、右侧中央前回、右侧壳核功能连接增强,未见功能连接减低脑区;seed 5与左侧颞上回、左侧楔前叶、右侧缘上回功能连接增强,未见功能连接减低脑区。其中seed 1与右侧颞上回、seed 2与右侧岛叶、seed 3与右侧顶上回、seed 4与右侧扣带回中部、seed 5与左侧楔前叶FCz值针刺前减低,针刺治疗后增大,而seed 2与左侧颞中回FCz值针刺前增大,针刺治疗后减低。针刺治疗后a MCI组与HC组FCz值比较无显著差异(P>0.05)。4.种子点间局部网络连接改变通过单样本t检验,结果显示HC组为全连通网络模式;针刺前a MCI组网络连接边数减少;针刺治疗后a MCI组脑网络功能连接边数增多,趋近HC组。与HC组比较,针刺前a MCI组右侧海马与右侧海马旁回、左侧颞上回,右侧海马旁回与左侧三角部额下回、左侧矩状裂周围皮层,左侧三角部额下回与左侧颞上回之间存在多处功能连接减低;针刺治疗后a MCI组左侧三角部额下回与左侧矩状裂周围皮层、左侧颞上回功能连接减低。5.影像学指标与神经心理学量表评分之间相关性本研究对具有显著差异的脑区分别提取结构或功能指标数据与临床量表评分进行相关性分析。发现针刺前a MCI组左侧三角部额下回GMV与VFT评分呈显著正相关(r=0.469,P=0.010)。针刺治疗后a MCI组右侧顶上回FA值与MMSE评分呈显著正相关(r=0.426,P=0.019);左侧额上回内侧Re Ho值与TMT-B呈显著负相关(r=-0.449,P=0.013);左侧颞上回Re Ho值与DST顺背得分呈显著正相关(r=0.442,P=0.015);左侧颞上回与右侧海马之间的FCz值与Mo CA评分呈显著正相关(r=0.479,P=0.007);左侧三角部额下回与右侧岛叶FCz值与AVLT延迟记忆测试得分之间呈显著正相关(r=0.415,P=0.023)。右侧海马旁回与右侧顶上回FCz值与DST顺背评分之间呈显著正相关(r=0.488,P=0.006);右侧海马与左侧楔前叶FCz值与AVLT即刻记忆测试得分之间呈显著正相关(r=0.431,P=0.018)。结论:1.治疗前a MCI患者存在多个脑功能区灰质体积(GMV)减小,分数各向异性(FA)减低,局部一致性(Re Ho)下降,以及脑区间功能连接(FC)减低,提示a MCI患者脑结构和脑功能连接受损是导致其认知障碍的中枢机制。部分脑区结构和功能影像学指标的增高,推测是对受损脑区的补偿。2.相比HC组,筛选出a MCI患者结构和功能指标具有显著差异的脑区或网络,针刺治疗后这些脑区或网络指标发生了显著改变,并且多个指标与临床量表评分具有较强的相关性,客观地反映了针刺治疗可促进a MCI患者脑结构和功能连接的重建,其中部分指标有望成为诊断、评价及预测a MCI的影像学生物标志物。3.证明了原络通经针法可改善a MCI患者的认知功能,且疗效显著。针刺不仅具有相对特异性治疗作用,而且还有双向的良性调节作用。4.阐述了原络通经针法可重塑a MCI患者记忆相关脑区的功能,通过重建脑区微观结构和功能网络连接而改善认知障碍的理论假说。表明针刺可使脑功能进行重塑和整合。从影像学角度客观地揭示针刺治疗的脑中枢响应机制。