機能・構造MRIを用いた実鍼と想像鍼の鎮痛効果の特性化

Characterizing the analgesic effects of real and imagined acupuncture using functional and structure MRI.

• Jin Cao
• Yiheng Tu
• Georgia Wilson
• Scott P Orr
• Jian Kong

抄録

疼痛管理のための鍼灸・イメージ治療介入は長い歴史がある。本研究では、鍼灸治療とビデオガイド型鍼灸イメージ治療（VGAIT：参加者自身の身体に鍼を刺す様子をイメージしながらビデオを視聴する治療法）が、鎮痛効果をもたらす脳領域の接続性を変調させるかどうかを比較検討した。本研究ではまた、介入前の脳の機能的および構造的特徴を鎮痛効果の大きさを予測するために用いることができるかどうかについても検討した。健康な24人の参加者を募集し、クロスオーバーデザインを用いてランダムな順序で4つの異なる介入（本物の鍼治療、偽鍼治療、VGAIT、VGAITコントロール）を受けた。痛みの閾値と磁気共鳴画像（MRI）データは、各介入の前後で収集した。我々はまず、領域内および領域間の脳内固有の接続性に対する実際の鍼治療とVGAITの調節効果を比較し、実際の鍼治療が知覚運動領域における領域の同質性（ReHo）と機能的接続性（FC）を減少させたのに対し、VGAITは大脳基底核（BG）（すなわち、プータメン）におけるReHoとBG皮質下ネットワークとデフォルトモードネットワークの間のFCを増加させたことを発見しました。変更されたReHoとFCは、それぞれ、実際の鍼治療とVGAITの後に痛みの閾値の変化に関連付けられていました。介入前のReHoと特徴としての灰白質体積（GMV）とのマルチモダリティ融合アプローチは、実際の鍼治療とVGAITによる痛みの閾値の変化の個々の変動の根底にある脳プロファイルを探索するために使用されました。鍼治療の応答の変動は、VGAITの応答が前島皮質のReHoとGMVに関連付けられていたのに対し、BGのReHoとGMVに関連付けられていました。これらの結果は、異なる経路を介して、本物の鍼治療とVGAITの両方が鎮痛効果を生み出すために脳システムを変調させることができることを示唆しています。

Acupuncture and imagery interventions for pain management have a long history. The present study comparatively investigated whether acupuncture and video-guided acupuncture imagery treatment (VGAIT, watching a video of acupuncture on the participant's own body while imagining it being applied) could modulate brain regional connectivity to produce analgesic effects. The study also examined whether pre-intervention brain functional and structural features could be used to predict the magnitude of analgesic effects. Twenty-four healthy participants were recruited and received four different interventions (real acupuncture, sham acupuncture, VGAIT, and VGAIT control) in random order using a cross-over design. Pain thresholds and magnetic resonance imaging (MRI) data were collected before and after each intervention. We first compared the modulatory effects of real acupuncture and VGAIT on intra- and inter-regional intrinsic brain connectivity and found that real acupuncture decreased regional homogeneity (ReHo) and functional connectivity (FC) in sensorimotor areas, whereas VGAIT increased ReHo in basal ganglia (BG) (i.e., putamen) and FC between the BG subcortical network and default mode network. The altered ReHo and FC were associated with changes in pain threshold after real acupuncture and VGAIT, respectively. A multimodality fusion approach with pre-intervention ReHo and grey matter volume (GMV) as features was used to explore the brain profiles underlying individual variability of pain threshold changes by real acupuncture and VGAIT. Variability in acupuncture responses was associated with ReHo and GMV in BG, whereas VGAIT responses were associated with ReHo and GMV in the anterior insula. These results suggest that through different pathways both real acupuncture and VGAIT can modulate brain systems to produce analgesic effects.

Copyright © 2020. Published by Elsevier Inc.