综述：fNIRS在针刺治疗失眠脑功能机制中的应用与探索

《World Journal of Acupuncture - Moxibustion》：Application and exploration of fNIRS in brain function mechanism of acupuncture against insomnia

本综述系统探讨了功能性近红外光谱(fNIRS)技术在针刺治疗失眠脑功能机制研究中的独特价值。文章指出fNIRS凭借其便携性、高时间分辨率等优势，可实时监测针刺对前额叶等脑区血氧浓度及功能连接的调节作用，为揭示针刺改善失眠的神经机制提供了新的技术视角。

　　

fNIRS技术原理简介

功能性近红外光谱(fNIRS)是一种通过检测脑皮层中氧合血红蛋白(HbO₂)和脱氧血红蛋白(HbR)相对浓度变化来间接反映脑功能活动的成像技术。该技术基于神经血管耦合原理，利用血红蛋白在600-900纳米近红外光波段特有的吸收特性（HbO₂吸收峰约850纳米，HbR吸收峰约760纳米），通过分析近红外光在脑组织中的吸收和散射变化，动态监测脑区血氧代谢水平，从而实现对神经元功能活动的无创检测。

fNIRS在睡眠-觉醒周期研究中的应用

研究表明睡眠-觉醒周期与大脑皮层活动密切相关。Taga等发现听觉皮层在睡眠和觉醒期间均保持活性，而视觉刺激在睡眠期间呈现渐进性抑制。Oniz等通过多导睡眠图(PSG)与fNIRS联合监测发现，失眠患者非快速眼动睡眠期前额叶功能逐渐抑制，而快速眼动睡眠期则出现渐进性激活。Nguyen团队结合脑电图(EEG)与fNIRS观察到NREM睡眠第二阶段时，额叶、运动区、颞叶等脑区的功能连接显著降低。这些发现提示fNIRS可用于表征不同睡眠阶段脑功能状态，为失眠诊断提供客观指标。

fNIRS在失眠研究中的新发现

fNIRS研究揭示了失眠患者脑功能异常的特征模式。Gong等通过词语流畅性测试发现失眠患者前额叶皮层激活显著降低，背外侧前额叶和扣带皮层激活缺失，且右额叶功能连接减弱。另有研究指出左额极是关键脑区，其与右额极、左颞极等脑区的功能连接降低与睡眠障碍严重程度呈负相关。Bu等通过小波相干分析发现睡眠剥夺导致双侧前额叶氧合血红蛋白振荡相位同步性降低，进一步证实前额叶在失眠中的核心作用。

fNIRS在针刺治疗失眠脑机制研究现状

研究者已开始运用fNIRS探索针刺调节失眠脑功能的机制。Ye等发现针刺可调节失眠大鼠前额叶和枕叶异常的血氧浓度反应。王子敬等研究表明针刺能改善失眠患者额顶叶在情绪识别任务中的功能活动。徐益科等发现针刺可立即降低前额叶运动皮层和顶叶体感皮层的血红蛋白浓度，抑制情绪认知相关脑区的过度兴奋。这些研究从静息态与任务态、即时效应与累积效应等多角度揭示了针刺调节脑功能的作用。

fNIRS研究针刺治疗失眠脑机制的优势

实时监测针刺干预效应

fNIRS可动态监测失眠患者脑血流动力学变化，为研究针刺的即时效应、累积效应和后效应提供技术支持。便携式fNIRS更能实现整夜睡眠脑功能监测，捕捉针刺对睡眠结构的调节过程。

靶向观察针刺对特定脑区的调节

通过光源-探测器组合排列，fNIRS可特异性监测针刺对目标脑区或脑网络的调节作用。SI等发现针刺合谷穴可降低前额叶皮层和运动皮层血氧浓度，并增强脑区间功能连接。LIU等研究表明针刺可激活意识障碍患者背外侧前额叶功能，提高脑网络信息传输效率。

多模态实验设计

结合fMRI可弥补时空分辨率局限，与EEG联用可实现神经电活动与血氧信号同步采集，与PSG配合可关联睡眠生理指标与脑功能变化。此外，fNIRS与经颅磁刺激(TMS)、正电子发射断层扫描(PET)等技术的融合，为失眠的精准诊断和治疗策略优化提供多维度依据。

总结与展望

未来研究可从以下方面深化：实验范式设计上，结合静息态与任务态探究针刺对脑血氧响应特征的调节；研究策略上，基于全脑筛选失眠异常响应脑区，结合功能分离与功能整合分析，深入探讨针刺对神经网络的调节机制；技术方法上，推进fNIRS与EEG、fMRI、PSG等多模态技术融合，从不同层面揭示针刺治疗失眠的脑功能机制。这些探索将为失眠的诊断和治疗提供新的理论依据和技术支持。