时间：2023-06-05 09:54:14
【关键词】随年壮灸法；神经源性膀胱
神经源性膀胱的治疗是一个由来已久的难题，但其治疗原则为通过各种措施来保护上尿路功能，创造膀胱的尿动力学安全状态（足够的容量、低压储尿、无梗阻的完全排空），处理尿失禁，恢复可能的控尿，改善生活质量[1]。笔者遵循中医针灸理论，采用 “关元、中极随年壮灸法”治疗各种原因导致的神经源性膀胱，证明能够有效的改善尿失禁及尿频症状，减少残余尿量，控制泌尿系感染的发生，对尿路功能有良性的调节作用，现报道如下。
1资料与方法
1．1一般资料:2006年1月～2010年6月在山东中医药大学第二附属医院康复中心住院的明确诊断为神经源性膀胱、生命体征平稳、病情稳定、留置尿管已拔除、自愿参加本项研究的患者45例。45例患者中，男29例，女16例，平均年龄(34．1±5．1)岁(17～64岁)，病程(18．1±19．2)月(3～136个月)。其中脊髓损伤27例（颈段sci 9例，胸段sci 13例，腰段sci 5例；完全性sci 18例，不完全性sci 9例），脑血管病变13例、多发性硬化症1例、糖尿病外周神经病变4例。45例患者随机分为常规组、普通灸疗组和随年壮灸疗组各15例。
排除标准：①伴有严重心、肺等重要脏器疾患者；合并有水电解质、酸碱平衡紊乱；②既往有严重肾脏疾患、有严重的肾积水、膀胱造瘘术、尿道前括约肌切开术及严重的排尿植物神经系统过反射等疾患；③检查时有泌尿系统感染。
1．2方法:三组患者每日进行常规康复功能训练、膀胱功能控制训练、间歇导尿[2] ，治疗原发病、防止并发症，后两组分别给予“关元、中极”普通灸疗和随年壮灸疗。
普通灸疗组：患者取仰卧位，关元、中极穴上放适当大小厚薄、已刺数孔的姜片，将中等大小的艾柱放置姜片上施灸；施灸时间为30min，不计壮数 。每日1次，灸5天，休息2天，共灸12周。
随年壮灸疗组：患者取仰卧位，关元、中极穴上放适当大小厚薄、已刺数孔的姜片，将中等大小的艾柱放置姜片上施灸；不计时计壮数，壮数为“随年壮”，即以患者年龄为施灸的壮数，如年龄60岁，即灸60壮，灸够即止。每日1次，灸5天，休息2天，共灸12周。
1．3评价指标:所有患者在灸疗前1周、灸疗后第2周、第4周、第8周、第12周均记录7d的排尿日记，并进行b超检查测残余尿量、尿常规检查。排尿日志内容包括漏尿事件发生次数(漏尿次数)、饮水量、24h排尿次数、每次排尿量。按患者具体情况，饮水量选定在2000-3000ml，在整个研究阶段，要求基本保持不变。
1．4统计学分析:资料数据用均数±标准差表示，采用单因素重复测量方差分析比较。采用spss12．0软件对结果进行统计分析，设定p<0．05为差异有显著性意义。
2结果
随年壮灸疗患者通过尿常规检查无一例出现泌尿系感染，常规组和普通灸疗组各出现2例泌尿系感染。三组在治疗4周后比较24h平均排尿次数、单次尿量，漏尿次数差异均有显著性意义(p<0．05)，残余尿量比较差异无显著性意义(p >0．05)；治疗12周后三组比较24h平均排尿次数、单次尿量、漏尿次数、残余尿量差异均有显著性意义(p<0．05)。
3讨论
对神经源性膀胱治疗的研究与探索方兴未艾，随着临床研究和时间的深入，各种常规疗法得到广泛应用，新的疗法层出不穷，但无论用何种治疗方法，在处理下尿路时必须重视上尿路功能的保护，改善低顺应性膀胱和降低逼尿肌反射亢进是预防保护上尿路的关键[3]。目前改善低顺应性膀胱和降低逼尿肌反射亢进的治疗包括口服抗胆碱能药物、骶髓后根切断术、膀胱三角区注射石碳酸或a型肉毒毒素、阴部神经最大功能刺激和骶神经刺激器植入术等[3-4]，多为有创治疗，副作用明显，临床应用受限。
传统医学的灸法具有双向调节作用，有研究表明，中极、关元和次髎等穴位可以显著缩短神经源性膀胱达到平衡的时间[5]，而且越早实施治疗，患者达到平衡性膀胱的时间越短；应用尿动力学测定发现，可以不同程度地改善脊髓损伤患者逼尿肌过度反射所致尿失禁并显著性增加膀胱容量[5-8]。本研究发现，“随年壮灸法” 刺激关元、中极治疗后患者的膀胱容量增加，排尿频率、残余尿量减少，尿急以及急迫性尿失禁状况得到改善。祖国医学认为，任脉总一身之阴脉，为“阴脉之海”；关元、中极为任脉要穴，且中极为足三阴与任脉交会穴、膀胱募穴(募穴：是五脏六腑经气汇集在胸腹部的腧穴，具有调节脏腑功能的作用)，系膀胱经气汇聚的部位，可摄约膀胱，对水液代谢有调节作用。同时，关元为强壮肾阳之要穴，与中极穴所处位置在小腹，正为膀胱在体表的投射区，二穴合用，加灸法治疗，可以起到温阳补肾、益气固摄的功效，从而改善膀胱功能。灸法刺激中极、关元穴体现了经穴脏腑相关性和穴位局部治疗作用的思想，符合中医十二皮部理论，可以直接激发膀胱经气以调节膀胱功能，从而起到治疗作用。现代研究证实，凡是对膀胱功能有影响的穴位，其附近的神经均进入了l1～s4神经节段，恰与支配膀胱的盆神经、腹下神经和阴部神经进入相同的或相近的脊髓节段，故推测治疗能不同程度地影响膀胱的骶髓排尿中枢，进而影响膀胱排尿功能[9，10]。中极穴下神经来源于腹下神经t12～l1，与支配膀胱和尿道的神经有同源性。这种重叠与交会的形态学证实了当灸关元、中极时，不仅激活了与储尿、排尿有关的相应神经，而且传入神经元将刺激传至脊髓并经上升束至丘脑进行整合，调节神经内分泌功能，从而影响膀胱功能。
“随年壮”为灸法用语，指随年龄的大小而决定艾灸的壮数。艾灸的壮数是影响灸量的重要因素。在通常灸法的应用过程中，如何掌握施灸剂量，临床上没有统一标准，大大影响了操作的规范性。随着循证医学(ebm)的兴起，越来越多的研究者用科学的设计方法来规范针灸的临床治疗。
灸量是指灸疗对机体刺激的规模、程度、速度和水平等。它是灸治所致的刺激强度和刺激时间的乘积，取决于施灸的方式、灸炷的大小、壮数的多少，施灸时或施灸后刺激效应的时间等因素[11]。掌握最佳灸量，有助于提高疗效，防止不良反应。按古今医家的经验，除由天时、地理、体质、性别、病情、病性、所取部位、灸炷大小、施灸次数定灸量以外，还常常根据患者年龄定灸量（壮数），称“随年壮”。早在《素问·骨空论》：“灸寒热之法，先灸项椎，以年为壮数；次灸橛骨，以年为壮数。”即年几岁，灸几壮。《千金翼方》、《千金要方》、《圣济总录》、《外台秘要》、《针灸资生经》等医学要著中大量的介绍了应用“随年壮”定灸量的治疗穴位及相关疾病，被古代医家广泛应用。此种定量方法简单、兼顾到个体差异，作为灸法量化的一个方法值得探讨研究。
本研究显示，“中极、关元随年壮灸法”可以明显改善患者尿频、尿急、尿失禁等临床症状、减少残余尿量，缩短达到平衡性膀胱的时间，有效的控制泌尿系感染的发生，其治疗效果优于其他两组，建议作为常规治疗方法。
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[关键词] 针刺；神经；可塑性；研究进展
[中图分类号] R245.31 [文献标识码] A [文章编号] 1673-7210（2013）07（c）-0050-03
近年来，神经系统结构与功能的可塑性逐步成为神经生物学的热门研究方向之一[1-3]。神经系统结构与功能的可塑性指的是神经系统具有在结构和功能上自身修复的能力。神经系统在受损伤或发生退行性改变后，常导致脑神经元死亡或凋亡，信息沟通的功能受损或丧失，而神经元细胞属于有丝分裂后细胞，体内高度分化，传统观点认为，成体后的神经元细胞不可再生，从而决定了脑损害后无法进行自我修复。新近研究发现，神经系统内存在神经干细胞，适当条件下神经干细胞可分化发育为成熟的神经元。在宏观上，神经系统结构与功能的可塑性表现为脑功能，如学习记忆功能行为表现及精神活动改变；微观上，神经系统结构与功能的可塑性表现为神经元突触环路的超微结构与功能的变化，主要为神经电生理活动、神经化学物质以及突触形态超微结构等方面的变化。神经系统结构与功能可塑性理论的提出具有重大意义，此理论的提出为促进神经功能恢复、减少神经疾病所致残废奠定了重要理论依据。
神经元的结构功能和形态在特定的因素和条件下会出现种种不同代偿性变化，这些代偿性变化过程包括结构、电生理和分子生物 （即一些相关蛋白、神经因子的基因表达）等几方面的改变[4-6]。缺血性脑卒中在脑血管发病率中居首位，有发病率高、病残率高和复发率高的特点。随着重症监护技术及卒中单元的不断运用，缺血性脑卒中患者急性期死亡率已有所降低，急性期过后即是漫长的康复期。由于死亡率的下降，导致致残率上升，严重影响患者的生活质最，给患者及家庭乃至整个社会带来沉重的经济负担。因此，减少急性期过后的功能障碍，促进患者生理功能的恢复，提高其生存质量，尽早使患者回归社会，是神经科医师的重点关注对象。
针刺是中枢种经系统有效的刺激形式之一，针刺在促进神经损伤康复方面已显示出可靠的疗效，作为一种外周刺激和感觉反馈促进功能恢复，且可帮助个体适应环境。这种外周刺激在中枢神经系统损伤任何时期都具有重要意义，可提高新形成的突触的效率。针刺还提供感觉反馈，以帮助重新学习原有的功能。因此，针刺对神经的功能重组和代偿起着重要作用[7]。研究表明，针刺可能会促进神经干细胞向神经元的分化发育，引起神经元数量的增加，导致神经功能的自身修复。笔者就近年来针刺对神经可塑性研究的进展进行综述，以期为后继研究打下基础。
1 神经系统结构可塑性变化
神经元细胞之间通过特异的通讯结构“突触”以传递和存储信息。突触是神经元之间信息传递和加工的关键结构，在脑和脊髓中，整个神经元表面积大部分被突触所占据[8]。突触在神经细胞持续活动影响下可发生特异性的结构和功能变化，称之为突触可塑性。突触可塑性即突触传递的可塑性，它是神经可塑性的主要体现，是皮层图重建的基础。有研究表明，针刺对突触结构可塑性具有正向的影响，其具体表现形式为针刺可明显提高突触密度，减少突触连接带的平均面积，提升突触后膜致密物质的分布。针刺可使受损的神经元突触形态得到一定程度的修复从而延缓突触形态及功能的进一步退行性改变，为临床上肢体的功能康复、学习记忆能力的恢复提供了理论基础[9-13]。
2 神经系统功能可塑性变化
神经功能的重组、神经通路的启用、神经联系效率增强是神经系统功能可塑性的重要表现。突触传递的可塑性是脑损伤后脑功能可塑性的主要表现。突触传递的可塑性指突触的反复活动引起突触传递效率的增加或降低。突触传递可塑性的主要表现形式是长时程增强[14]和长时程抑制[15]，此二者影响皮质突触联系和重建。皮质突触联系的可塑性对皮质投射的重建起重要作用。
长时程增强和长时程抑制目前已为学术界公认为学习记忆活动的生物学基础。有研究表明，针刺治疗缺血性脑卒中的作用机制可能为突触传递的可塑性。电针可增强缺血性脑损伤模型大鼠海马齿间的基础突触传递活动和高频刺激所诱导的长时程增强。因此，针刺对神经可塑性的作用与其增强中枢突触传递作用密切相关[16]。
神经生长因子在神经系统发育中起重要作用，可影响神经干细胞向不同功能的神经元的分化，调节神经递质合成，影响神经纤维的定向生长，作用于细胞凋亡，几乎在神经系统发育的各个方面和过程中起重要作用[17-18]，且神经生长因子可促进神经可塑性发展。 针刺可增加神经生长因子的阳性表达，促进神经生长因子的长时程表达是其治疗缺血缺氧性脑损伤的机制[19]。
脑源性神经营养因子广泛分布于神经组织中，是一类可促进运动神经元、感觉神经元等的生长发育，保护神经元结构及功能、抵抗损伤，并在缺血后促进损伤神经元修复的细胞因子[20-21]。在大鼠脑缺血模型中，针刺可调节突触可塑性的脑源性神经营养因子的变化，调节突触可塑性的改变从而促进脑的可塑性，这也可能是针刺治疗缺血性脑血管病的机制[22]。
细胞凋亡是受多基因调控的重要生理及病理过程，其中，Bax基因、Bcl-2基因分别促进细胞凋亡及抑制细胞凋亡；P53基因及其下游基因在脑缺血时诱导神经元凋亡过程中起重要作用。目前脑缺血时神经元死亡研究方向之一即为P53及其下游基因在脑缺血中的表达调控。实验表明，针刺可促进Bcl-2这一抑制细胞凋亡基因大量表达，抑制Bax这一细胞凋亡基因的过度表达，降低P53基因在脑缺血周边区皮层过度表达，最终发挥抑制神经细胞凋亡的功能，挽救缺血半暗带，减小脑梗死面积，宏观上表现为改善神经功能症状，发挥一定的神经组织保护作用[23-25]。
缺血后神经细胞是否存活的重要标志是c-fos基因是否表达。c-fos基因若高表达，则缺血后神经元蛋白合成能力的提升，且c-fos基因可激活下游相关基因，参与细胞内的自身抗损伤机制和自我修复机制。“醒脑开窍”针法在临床上广泛运用，其机制与其可促进c-fos mRNA的表达有关[26]，研究表明“醒脑开窍”针法的作用机制在于针刺可促使神经细胞对缺血损伤产生可塑性变化，表现为缺血性脑卒中发生后“醒脑开窍”针法可增强神经组织的自我修复能力，最终恢复其正常生理功能。
突触素P38是一种与突触结构和功能密切相关的钙结合糖蛋白，主要分布于突触小泡，其参与了突触囊泡的导入、转运和神经递质的释放、突触囊泡再循环和突触发生。突触素P38是突触前终末的特异性标志物，其密度和分布可用来检测突触的密度和分布，是突触重建和神经可塑性的重要标志之一，可以较好地反映神经系统对缺血损伤的可塑性，其机制在于酪氨酸激酶使突触素磷酸化，调节谷氨酸的释放以影响突触的可塑性。胚胎发育过程中突触素P38参与神经元的突触形成，其表达与突触的形成一致，故可作为突触发生的标志物。电针可以促进脑缺血模型大鼠缺血损伤区突触的密度，从而促进功能的恢复。
生长相关蛋白和微管相关蛋白[27]均表达于神经元轴突和树突，两者均是神经可塑性的重要标志。生长相关蛋白在成熟神经组织中呈低水平表达，在神经系统发育期高表达于神经元轴突，且在轴突生长锥的含量最多。生长相关蛋白可介导轴突的定向生长，参与学习、记忆等过程。神经组织受到损伤、缺血死亡等情况下，机体自身可诱导生长相关蛋白基因表达，当建立新的突触联系后生长相关蛋白基因的表达量即迅速下降，提示生长相关蛋白介导未受损神经元和新突触形成。研究表明，针刺能够提高生长相关蛋白基因在缺血灶的表达，从而促进缺血后轴突的出芽和突触形成，为脑缺血后神经修复提供了坚实的基础。微管相关蛋白是神经元的结构蛋白，正常表达于成熟神经元的核周胞质和树突，在神经元发育、分化、可塑性方面起着主导作用。微管相关蛋白有组装微管、构成并稳定细胞骨架结构的功效。针刺可促进突触数目和结构的恢复，其机制与增加微管相关蛋白的表达[28]，促进脑缺血后突触功能的重建密切相关。
神经元细胞之间的黏附现象及其作用可能是突触形态可塑性发挥的又一关键性环节。神经细胞黏附分子是突触可塑性的标志之一。神经细胞黏附分子广泛分布于中枢神经系统，结构上属于单链跨膜糖蛋白，主要由神经元表达，其作用在于能调节神经细胞间相互作用，利于细胞间的黏附和识别，参与黏附与轴突生长及延伸，并可能促进突触的形成。水迷宫训练小鼠后，神经细胞黏附分子海马区突触表达增加，表明神经细胞黏附分子作为学习调节分子参与了海马重塑的关键环节。针刺促进阿尔茨海默病模型小鼠学习记忆能力的提高可能是通过诱导神经细胞黏附分子的合成[10]，促进神经细胞黏附，促进神经元突触形态可塑性来实现的。
3 小结
由于受医学伦理及技术条件等多种因素的限制，导致目前难以在人体上进行功能结构及功能的可塑性研究，目前的研究主要以大鼠为实验对象，常见的动物模型为局灶性脑缺血模型、缺血缺氧性脑瘫模型、新生大鼠缺氧缺血性脑损伤模型、阿尔茨海默病模型、帕金森病模型等，研究基本覆盖了我国常见且多发的神经系统疾病。由于缺血性脑卒中在我国发病率、死亡率、致残率均较高，加之各科研基金对此较为重视，因此，局灶性脑缺血模型为主要研究模型。
目前的研究仍存在一定局限性，首先，中针刺取穴以督脉、阳明经脉腧穴为主，对其他穴位研究甚少，与临床有所脱节。其次，针刺、灸法、穴位注射疗法是常见的神经康复手段，目前对神经可塑性的研究集中于针刺，对艾灸、穴位注射等疗法研究甚少，而在临床上针刺、灸法、穴位注射等疗法经常配合使用，达到取长补短的作用，因此，目前的研究与临床有所脱节。第三，在神经结构的可塑性方面，研究以突触的超微结构变化为主，对其他部位结构的研究则较少；在神经功能的可塑性方面，电生理学研究较少，而研究主要集中于神经生长因子、凋亡基因、神经相关蛋白等方面。因此，笔者建议此后的研究最好能对针刺对神经系统的结构及功能可塑性的影响进行更加全面、系统、深入的研究，为进一步揭示针刺对神经可塑性的作用机制提供扎实的理论基础，提高针刺的治疗效果，从而为针灸走向世界舞台奠定基石。
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关键词：风电场功率预测；天气预报（NWP）；BP神经网络；预测误差
中图分类号：TP301文献标识码：A文章编号：16727800（2013）004003103
0引言
能源是支撑人类文明进步的物质基础，是现代社会发展不可或缺的基本条件。在中国实现现代化和全体人民共同富裕的进程中，能源始终是一个重大战略问题。大力发展新能源和可再生能源，是推进能源多元清洁发展、培育战略性新兴产业的重要战略举措，也是保护生态环境、应对气候变化、实现可持续发展的迫切需要， 到“十二五”末，非化石能源消费占一次能源消费比重将达到11.4%，非化石能源发电装机比重达到30%＼[1＼]。
风电作为可再生能源中最具开发价值的能源，在世界范围内得到了广泛的开发利用。但是由于风速的随机性，导致风电功率具有很大的波动性和不确定性，这给电力系统的稳定运行带来了影响，从而限制了电力系统对风电功率的吸纳。据国家能源局最新统计报告中指出：内蒙古风电装机容量占该地区所有能源总量的30%左右，但是并到电网上的风电机组容量份额不到总风电装机容量的2%。要提高对风电的开发利用，需要进一步提高风电功率预测的准确性。文献＼[2，3＼]介绍了利用传统BP神经网络来对风电场短时功率进行预测，在预测过程中考虑了风速的季节性变化，预测结果满足应用要求；文献＼[4＼]给出利用历史功率信息进行预测和利用历史气象信息与功率信息进行预测的不同，并指出利用历史气象信息和功率信息的预测结果要高；文献＼[57＼]介绍由多种预测算法组合而成的风电场功率预测算法，并指出这些组合预测算法的预测精度比单一预测算法的精度有所提高，但是计算时间比单一预测算法要长。
本文首先对传统BP神经网络进行了改进，然后利用过去10天的NWP数据和功率数据，作为改进后BP神经网络的输入数据对神经网络进行训练。以未来3小时的NWP数据作为改进后BP神经网络的输入数据对输出功率进行预测，预测结果既确保了较低的预测误差，又提高了系统的稳定性和收敛速度。
1BP神经网络算法改进
1.1BP神经网络理论
BP网络又称为误差逆传播算法，典型的BP网络由输入层、隐含层和输出层组成，各层之间实行全连结。BP网络的学习过程，由模式顺传播、误差逆传播、记忆训练、学习收敛4个过程组成。
1.1.1模式顺传播
模式顺传播是由输入模式提供给网络的输入层开始，输入层各单元对应于输入模式向量的各个元素。设输入模式向量Xz=（x1，x2，…，xn）（z=1，2，…，m），其中，z为学习模式对，n为输入层单元个数。对应输入模式的希望输出向量Yz=（y1，y2，…，yq），其中，q为输出层单元个数。根据BP网络的计算原理，隐含层各单元的输入为：
sj=∑n[]i=1wijai-θj（1）
式（1）中：s＼-j为隐含层输入值；θ＼-j为隐含层阈值，j=1，2，…，p；p为隐含层单元个数；w＼-＼{ij＼}为输入层和隐含层的连接权值；a＼-i为输入层的第i个神经元，i=1，2，…，n。
为模拟生物神经元的非线性特性，以s＼-j为S函数的自变量，计算隐含层各单元的输出，S函数的数学表达式为：
bj=f（sj）=1[]1+e-sj（2）
式（2）中：b＼-j为隐含层第j个神经单元的输出值。
单元输出阈值θ＼-j为模拟生物神经元的阈值电位而设置，它在训练过程中不断被修改。输出层各单元的输入为：
Lt=∑p[]j=1vjt-γ＼-t（3）
Ct=f（Lt）（4）
式（3）、（4）中：v＼-＼{jt＼}为隐含层神经元j至输出层神经元t的连结权值；γ＼-t为输出层神经元的阈值，t为输出层神经元个数，t=1，2，…，q；f为S函数；L＼-t为输出层神经的输入值。
1.1.2误差逆传播
误差逆传播的第一步是进行误差计算，误差逆传播过程是由输出层的误差d＼-j向隐含层的误差e＼-j传递的过程，输出层的校正误差为：
dkt=（ykt-Ckt）f′（Lt）（5）
式（5）中：（y＼+k＼-t-c＼+k＼-t）表示网络希望输出与实际输出的绝对误差，k=1，2，…，m；f′（L＼-t）是根据每个单元的实际响应调整偏差量。
为完成误差向隐含层传递，需要计算隐含层各单元的校正误差，隐含层校正误差为：
ekj=∑q[]t=1vjtdktf′（sj）（6）
式（6）的物理意义与（5）相似，只不过每一个中间隐含层单元的校正误差都由q个输出层单元校正误差传递而产生。
得到了校正误差d＼+k＼-t与e＼+k＼-j之后，沿逆方向调整整个输出层至隐含层、隐含层至输入层之间的连接权以及各单元的输出阈值，其调整公式为：
Δvjt=dktbkj（7）
Δγt=dkt（8）
Δwij=βekjaki（9）
Δθj=βekj（10）
式（7）～式（10）中：、β为学习速率，0
1.2BP神经网络算法改进
由于传统BP网络算法收敛速度慢，容易陷入局部最小点，实际使用效果较差。本文采用惯性校正算法来对传统BP网络算法进行改进。所谓惯性校正算法，就是在每一次对连接权或输出阈值进行校正时，按一定的比例加上前一次学习时的校正量，即惯性项，加速网络学习的收敛。
ΔW（N）=d+ηΔW（N-1）（11）
式（11）中：ΔW（N）为本次应得校正量；ΔW（N-1）为前一次校正量；d为本次误差计算得到的校正量；η为惯性系数（0
上面提到的学习速率、β在标准BP算法中是常数，如果学习系数选择不当，将会导致网络收敛速度较慢，运算时间较长，在训练时如何选择最佳的学习系数是一件困难的事情，本文采用一种自适应调整学习速率的方法＼[8＼]。在训练过程中，学习速率根据局部误差曲面作出不断调整，学习速率的调节如式（12）所示。
α（n+1）=kincα（n），E（t+1）E（t）α（n） ，E（t+1）=E（t）（12）
其中，学习速率增量k＼-＼{inc＼}大于1，学习速率减量k＼-＼{dec＼}小于1。当E（t+1）E（t）时，表明第t次迭代运算是无效的，应减小学习速率。
2模型建立及数据处理
根据以上BP神经网络的学习原理，结合风电场数值天气预报数据和功率数据，构建BP神经网络的模型。本文的神经网络模型由输入层、隐含层和输出层三层构成，输入层的输入数据主要是数值天气预报的数据，包括风速、风向、温度、湿度和压力，其中风向可由角度的正弦值和余弦值来进行表示，从而可确定神经网络的输入层神经元数量为6个。按照神经网络构建经验，隐含层神经元个数约是输入层神经元个数的2倍左右，本文中取隐含层神经元个数为13个。输出层的输出主要是风电场的功率，所以输出层神经元个数为1个。图1是按照本文要求设计的神经网络结构。
数据样本为某风电场2月1日-10日之间的天气预报数据和风电场的输出功率数据，每15min采集一次数据样本，共960组训练数据。该风电场风机类型为GE公司1.5WM风机，切入风速为3m/s，额定风速为13m/s，整个风电场装有风机122台，风电场装机总容量183WM。
3网络训练及数据分析
将10天采集的960组数值天气预报数据作为数据，对神经网络进行训练，训练次数为1 000次，训练误差为0.03，误差训练结果如图2所示。通过图2可知，当训练到达98次时，均方误差已经达到训练要求。
图3是训练样本中风电场实际输出功率与网络计算功率的比较图，实线表示风电场实际输出功率，虚线表示神经网络计算功率。从图中可知，风电场实际功率与神经网络输出功率的变化趋势相同，证明利用改进的BP神经网络对未来数据进行预测具有实际可行性。
本文以2月11号3h的风电场数值天气预报数据作为输入，利用训练好的改进后的BP神经网络对未来3h的风电场可能输出功率进行预测，预测误差在12%左右，满足国家电网公司对风电场功率预测的要求＼[9＼]。
4结语
对常规BP神经网络进行了改进，加快了BP神经网络的收敛速度，克服了BP神经网络容易陷入局部最小点的缺点，增加了BP神经网络的实用价值。
以某一风电场2月1-10日共10天的风电场数值天气预报数据和风电场输出功率数据为训练样本，对改进后的BP神经网络进行训练，训练过程收敛速度快，训练结果理想。利用训练后的BP神经网络对2月11号3h内的风电场输出功率进行预测，预测结果满足能源局要求。
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1.通过观察、阅读、自学、讨论和总结，了解神经系统及神经元的组成和功能。
2.学会利用学习资料分析说明人体各部分的协调动作主要靠神经系统的调节来实现。
3.感受人体动作的协调美，加强对神经系统重要性的认识。
学习过程：
一、游戏导入
打手掌：测定反应速度实验（以同桌为小组完成）看谁反应快？然后思考：要击中手掌，身体的哪些部位要相互准确配合？
二、合作探究
学习任务一：掌握神经系统的组成和功能。
1.阅读教材P97资料分析，观看课件上四位患者的病情。
①尝试诊断病情。
②小组会诊，并派代表汇报，其他成员补充。
③思考：通过对以上病例的分析，你对神经系统有了哪些认识？
2.阅读教材P98图Ⅳ-52神经系统的组成和功能，观看神经系统的组成和功能课件。
①以小组为单位，设计表格，分类记录神经系统组成和功能。
②老师指导、评价。完善图表。
学习任务二：神经元的组成和功能
1.观看课件提供的各类细胞的结构。
①以小组为单位，通过讨论区分神经元与其它细胞结构的不同。神经细胞表面有许多突起。
②小组汇报神经元的组成，小组间相互交流补充完善。
1.观看课件神经冲动在神经元中传导的过程。
①仔细思考，神经元的形态结构和功能的关系。
②想像生活中还有哪些现象与神经冲动在神经元中传导的过程相似？
③ 小组汇报，小组间相互交流补充完善神经元的功能，接受刺激，产生兴奋，传导兴奋。
三、拓展创新
同学们都看过残疾人运动会吗？赛场上残疾人运动员能做到的很多事，我们正常人也难以做到。同学们应该学习他们的什么？
四、学以致用
1.我们在日常生活、劳动和体育锻炼中，哪些情况容易造成中枢神经系统的损伤？
外来的撞击和打击、摔伤、磕伤和碰伤，强光和噪声的刺激、抽烟喝酒、用脑过度，不能保证睡眠等。
2.如果你是一名神经科医生，对于人们在日常生活中应该如何保护神经系统，你有什么建议？
①训练时，应做好充分的准备活动后再进行锻炼。
②按时睡觉，让神经系统得到充分的休息。
③经常运动可使神经细胞的反应灵活，提高大脑皮层的兴奋性，保持神经系统的健康。
关键词： 脑 生理功能 病理特点
1 脑的生理功能和特点
1.1 脑主元神 “元神”一语，出于道家，本属哲学范畴。如《太上灵枢神景内经》云：“天门自开，元神自现，顶窍开而窍窍开，元神居而神神听命”［1］。宋·白玉蟾云： “唯人头有九宫，其一宫名曰谷神”。“谷”可训为“元”，故谷神即元神也。经医学家的改造，用以论述人体生理、病理，便具有医学涵义而成医学概念。元神，是指人体最本原，最重要的神。它是人体百神之主，具有统御众神的功能，人体的各种神明活动均由其主宰。其涵义有二：一是人体生命活动的总称；二是指精神意识思维活动，即心理活动。
1.2 脑司五感而主运动 视觉、听觉、嗅觉、味觉和躯体冷、暖、痛、痒等感觉是由五官和皮肤感觉而得，它虽接受五脏的功能支配，但感觉正常与否，却是脑中元神主宰下的五脏系统共同协调配合的结果。若脑神健旺，五脏功能正常，则人体视明耳聪，嗅味灵敏，躯体感觉正常。反之，在病理条件下若五脏功能正常而脑神衰弱，或脑神健旺而五脏功能失常，官窍不利，均可导致人体感觉失常。如《灵枢·口问》说：“上气不足，脑为之不满，耳为之苦鸣，头为之倾，目为之眩。”［2］《素问·气厥论》说：“胆移热于脑，则鼻渊。”［2］脑与五官诸窍通过经络联系而发挥接受感觉信息的功能。如《灵枢·大惑论》说：“裹撷筋骨血气之精而与脉并为系，上属于脑”，［2］说明脑和目系经脉相联。在十二经中，六阳经上循头面，二经别亦循于头项，故《灵枢·邪气脏腑病形》说：“十二经脉，三百六十五络，其血气皆上于面而走空窍。”通过头面空窍，脑与全身经脉相联系。肝主筋，脾主肉，肾主骨，但肌肉骨节协调运作，完成各种运动，还需在脑的支配下。若脑有病变，可引起运动障碍，举止失常，如《灵枢·海论》说：“髓海有余，则轻劲多力，自过其度；髓海不足，则脑转耳鸣，胫酸眩冒，目无所见，懈怠安卧。”
1.3 脑统意志而御五脏 现代心理学认为记忆是指对过去感知过的事情、思考过的问题，经过一段时间后，其印象仍保留在头脑里，在一定条件下能重现出来的过程。记忆作为一个心理过程，主要包括习得、保持和提取阶段。习得是通过学习对材料进行编码和组织，使它们储存在记忆中，学习过的事情在头脑里存留一段时间后，在必要时或在一定情景下重新出现在意识之中，这就是保持和提取。记忆可为感觉记忆，短时记忆和长时记忆。记忆是人认识过程的一个阶段，如学习、思维、想象、联想、语言等也都是属于脑的功能。心理的实质是：心理是脑的机能，即心理活动产生于脑，心理活动是脑的高级机能。从个体发育来看，随着脑的发育、复杂，心理亦相应发展，解剖生理学研究证明，任何一种心理活动都和脑的一定部位有关。临床观察发现，任何一种脑部位的损伤都在发生生理机能变化的同时也发生心理变化。由上可见，脑是心理的器官，心理是脑的机能。脑神学说认为，脑是接受万物以进行思维的器官。故一切心理活动都由脑主持。在生理情况下，若髓海充足，真气充沛，则脑中元神健旺而思维敏捷，记忆力强而多智。反之则思维迟钝，记忆力下降而智弱。《素问·脉要精微论》说：“头者，精明之府。”《素问集注》说：“诸阳之神气，上会于头，诸髓之精，上聚于脑，故头为精髓神明之府。”［3］说明脑是精神汇聚之所，以主神志活动。脑通过藏元神统志意，以主持人的情感、意识、思维活动，一旦脑失所养，或邪犯于脑，使元神散乱，则可引起神识不清，思维错乱，言语无序，行为失常等意识思维障碍之症。脑神发挥记忆，学习思维和智力的正常功能还需五脏功能活动的协调配合。根据脏腑功能表现，脑主思维的功能主要靠心主血脉，脾胃运化气血和肝藏血功能的支持。《灵枢·营卫生会篇》曰：“血者神气也”。脑主元神的功能，除血外还必须有髓做为其物质基础。肾藏精生髓，主伎巧，又主智。肾精足，则生髓有源，脑海充足，故记忆力强而多智。临床上益智多补肾填精充脑。七情五志是现代心理学中的情绪过程和意志过程。在认识世界的同时，人对事物产生喜欢或不喜欢的态度和体验，即情绪过程。人为了达到预期目标，不断自我调节，克服重重困难，所表现出来的心理品质，称意志过程。脑具有接受外界精神刺激做出相应的反应和调节，表现出各种情志活动的生理功能。情志活动虽有五脏神的主持，但其表现均为脑主元神、总众神的结果。脑为思维器官，当外界精神刺激通过各种感觉器官传入人体时，首先到脑，由脑神再根据刺激的种类，分属于具体主司的脏来加以表现。如令人发怒的精神刺激作用于人体时，通过眼或耳等感觉器官入脑，脑再分属于肝，于是肝做出相应的反应：“怒则气上”，表现为面红目赤，粗声大气。脑为元神之府还表现在它是生命活动的最高调控中心，深藏于颅骨之内，不能受丝毫损伤。脑有所伤，轻则大病，重则立死，如《素问·刺禁论》说：“刺头，中脑户，入脑立死。”临床上，脑髓病变不单可引起感觉运动障碍，甚至引发整个机体的功能紊乱而危及生命。脑的生理特点：程昭寰认为脑为髓海，髓至清至纯，水谷精液和合而为膏者才为髓，较之五脏之气血津液尤为所贵；头为阳经交会之所，督脉主一身之阳，脑赖阳气通达，才能使精气布达于全身，且脑藏元神，以清静明亮内持为贵，动扰则掉摇散乱，无所适从［4］。因此，他总结脑的特性有五点：①中清之脏；②纯阳之脏；③喜静恶扰；④喜盈恶亏；⑤喜通恶郁。
2 脑的病理表现
脑的病证范围广泛，但总的病机不外虚实两端。虚证多缘精气亏损，脑髓不足；实证多因脑气郁闭引起。
2.1 脑髓不足如《灵枢·决气》说：“脑髓消，胫酸，耳数鸣”；《灵枢·海论》的“髓海不足”引起的视听感觉和运动功能低下之症。人体由于先天脑髓不充或久病损耗，使得脑神失职变生神志异常之病。脑病病机还与脾肾有关。因于恐伤肾或房劳伤肾，致肾失藏精，肾精不足，化髓无源，而见脑髓不充，表现为头晕，神疲、耳鸣，眼花及记忆力下降等症。饮食失调或思虑太过而伤脾，使脾失运化，则气血不足，无以养神；清阳不升无以荣脑。水谷精微不足，髓失后天化源之本，均可致脑髓不足、脑中真气虚弱，而见乏力神疲，记忆力下降等症。
关键词： 人工神经网络; 类风湿关节炎; 预测
类风湿关节炎(Rheumatoid arthritis ,RA)是一种以关节滑膜发生慢性炎性病变的自身免疫性疾病，其病程多呈进行性进展，致残率高，治愈率低下[1]，早期临床表现不典型，单项自身抗体检测的灵敏度和特异性均有不足，类风湿因子的检出率也偏低，容易造成误诊[2，3]。因此医务人员主要是通过敏感性互补的几个检验指标和临床表现对类风湿关节炎作出诊断[4]，但在疾病的诊断中往往带有很多的主观因素。近年来发展起来的人工神经网络是种理论化的数学模型,是模仿人脑神经的网络结构及其功能而建立起来的一种信息处理系统，具有自行学习、联想记忆、错误容纳和强大的非线性处理能力[5]。因此人工神经网络常常被应用到临床医学疾病的诊断上。本研究结合类风湿关节炎诊断的8个主要指标，设计一种基于人工神经网络类风湿关节炎的诊断方法，通过对150例样本的网络运算，探讨了人工神经网络对类风湿关节炎诊断的可行性。
1 人工神经网络基本原理
人工神经网络可以通过对外界信息的学习，以特定的方式对这些信息进行处理和概括，从而具备了对这些信息的识别功能，并产生了一个相对应的结论。因此，再次给人工神经网络这样一个相似的条件时，神经网络就会根据已学到的知识，自行推理判断，得到一个我们需要的结果。
1.1 人工神经元
人工神经元是组成人工神经网络的基本处理单元，简称为神经元。如图1显示了一个具有r个输入分量的人工神经元模型[6]。
图1中p(r=1，2，…，r) 为该神经元的输入数据;Wr 为该神经元分别与各输入数据间的连接强度，称为连接权重，权重值的大小代表上一级神经元对下一级神经元的影响程度。b为该神经元的阈值，f(x)为作用于神经元的激励函数，通常采用的是S 型函数，其数学表达式见式(1)[7]：
f(x)=(1+e-Qx)-1(1)
a为神经元的输出数据。神经元将接收信息pi与连接权重wi 的点乘积求和构成其总输入, 在神经元阈值b的作用下经函数f(x)的作用,产生信号输出a。
图1 人工神经元模型
1.2 人工神经网络
人工神经网络是由多个不同的神经元连接而成，一般含有多个层次，每个层次又包含了多个神经元，上一层次的神经元只能对下一层的神经元产生作用，同层神经元间无相互作用[7]。根据神经元的不同连接方式，就形成了不同功能的连接网络模型。比如BP神经网络，Kohonen神经网络，Hopfield神经网络等等，多达数十种。在医学中应用比较广泛的是BP神经(Back Propagation)，也就是误差逆向传递网络[8]，本研究中采用的也是BP神经网络。BP神经网络一般由输入层，隐含层和输出层构成，其结构模型如图2所示。
神经网络输入层的神经元是接受外界信息的端口，不包括数据运算功能，他将外界的输入数据通过一个连接权重传递给下一隐含层的神经元。隐含层是神经网络的核心部分，数量上可以有一个或多个层次，随着层次的增多，网络结构变得更复杂，网络数据处理功能也增强。网络的最后一层是输出层，输出层接收到隐含层的各项信息，然后经过转换把信息传给外界。
输入层 隐含层 输出层
图2 BP人工神经网络模型
产生快乐的细胞是神经元。
1、决定人是否快乐主要还是取决于大脑，其细胞也就是神经元（神经细胞）。神经元是一种高度特化的细胞,是神经系统的基本结构和功能单位之一,它具有感受刺激和传导兴奋的功能。
2、神经元是高等动物神经系统的结构单位和功能单位.神经系统中含有大量的神经元，据估计，人类中枢神经系统中约含1000亿个神经元，仅大脑皮层中就约有140亿。
3、单纯从生物理化指标上来讲快乐的感觉是在脑部神经里存在化学物质传递和生物电流传导，使负责记忆快乐的神经元细胞内充满那些物质，刺激神经元产生兴奋，就是我们所说的快乐。
4、这种复责记忆快乐的细胞是如何产生的还有争论 不过肯定是生物进化过程中有利于人类向前的突变，所以快乐又是人类必须的。
怎样保持快乐：1、其实快乐很容易,只要我们无欲无求,或者把欲求放得低一些,能够看得到,伸手可得,那么快乐就会永远追随着我们。 2、不要每天想着怨恨，把所有的事物用美丽包装起来。 3、其实快乐真的很简单,当你把复杂的事情拆开来,也不过是简单的加法,当你把锁住的眉头展开来,我们依旧能够笑得很灿烂。
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外三合，肩与胯合、肘与膝合、手与足合。根据人体结构和打斗特点，根节相合带动中节、中节相合催发梢节、梢节相合发于合打效应。古谱云：“肩胯相合，肘膝随之，手足相应”。加之内外三合总是合修并炼，故有“不合不打，打顾不分，后发先至”之说。外三合宏观炼形合打效应，易理解和接受。
内三合，心与意合、意与气合、气与力合，即心意内功，完全进入微观，是“软件”，蕴义要旨，实修参证密法，极为严谨，故鲜为人得晓。
微观决定宏观，“软件”决定“硬件”。正是这个微观内三合的修炼，方使内劲神化。鼻祖姬龙峰先师曰：“心之发动曰意，意之所向为拳……心意诚于中肢体形于外，含藏先天之本，以夺阴阳之造化……”心意所至，消息转接，阴阳暗合，造至通身是法，遍体为拳，既有灵动又有整饬之力而发。故有“心一颤，气贯四梢，五行封闭，精光暗射，视谁谁惊”之云耳。又有“灵劲上身天地翻，六合相聚人难躲”之说。
正是这个微观内三合之修炼，方有混元笃实的内功底蕴。正是这个内功底蕴，心意六合拳从简从易，不追逐招式多寡，更不囿于花架。正是这个内功底蕴，造就无数名家巨子，勇冠群伦，威赫中原，罡震四方……这便是心意六合拳玄赜之处。
一、心意六合拳“心”“意”“气”“力”解。
心者性也，性者神也，神者元神也。说明心为神的捩枢与纽带，心就是元神。
元神系道的衍体，来自虚无，无始以来不生不灭，对道而言尚属后天。元神不知不识，人的生命主体，人的生命主宰，对人而言，属先天，属阳。
元神无形无象无质无方所。功中只可觉不可识、只可悟不可着，乃吾心中神明之灵觉，并无形迹可见。《道藏》云“人之元神只宜安而无所为存，故常退藏于密，斯真实而不虚。”我们知道，功至“虚而不虚，不虚而虚”之时(火候)，道家视之为“真虚”，这个“虚”中之“真”，正是所指的人的本原之性，或者说人的本来之心。说透了这个“真虚”就是元神。
人生以来，元神混化于后天识神之中，栖藏于上丹泥丸(大脑之正中)，由于在人身无所凭托，常驰于外，炼内三合心意内功就是要制伏元-神，守于规中(正如《易》中所云“真人潜深渊，浮游守规中”)……以神(心)制气，将走漏的元精转回来变成元气，积精累气，再合元神。
有人把“心”说成“包括大脑在内人体本能的、潜在的反应系统，是一种有形无形的存在”，亦未尝不可。
意者思虑之神，思虑之神即识神。
古哲云：“识神者，后天之阴神也，万劫不坏，轮回不息，婴儿出胞，方入其窍，与元神相合，混而为一。”
识神能知能识，依魄而生，立转化为意念思维。意念思维是一种信息能量，全息能量，有质有力，亦可视为矢量，可收可发……彰显为精神魂魄志思智，故有“颐指气使”之云耳。吾师日，“神是精之彩，气是精之华”，可见精之华彩识神盎现，正是我们常说的那个后天气质之性耳。
《丹经》《道藏》上均可看到“念不可起，念起则火炎，意不可散，意散则火冷，杳杳冥冥，勿忘勿助……”等等字句。这就说“意”在功中，始终不能忘掉也不要刻意加强，须臾不离，而在神气(亦即心气)之间一直起着牵连媒介的作用。
气又称灵气、心气、神气、道气、混元一气、真元之气、三才之始气、鸿蒙之祖气……又一说，气为真气、内气、精气等等。厥实质，胥为元气也。
元气与元神一样，系道的衍体，来自虚无，无始以来不生不灭，对道而言尚属后天。元气系人之性宗，亦即人之命蒂，与生俱来，混化于后天水谷生化之气中，潜藏于气穴华池，行于黄道之中，形虚而实有。
古哲云：“气无质而尚有迹，可体觉也。”《易》曰：“三才之始，理数已备，其质未成，以‘气’的形式存在，谓之‘混元一气”’。可见，元气与元神一样，无形无象无质无方所，对人而言属先天。故古哲们在修道炼丹中，元气和元神一样，假譬喻辞、假名别号、假名托象，庶几乎不少于一百种之多。
对于“气”的喻说，众说纷云，有的古哲认为“气穴之内，尚有气穴，气穴是藏后天真气之所，气穴之穴，乃先天之气禀受之地，是即所谓玄关是也”；还有古哲认为“先天真一之气，是生物之祖气，鸿蒙未判之始气，混沌初分之灵根”，不能等同元气；也有古哲认为，“元气乃太极无极之降本流末也，以人而论是先天，以道而论尚属后天……”根本不能与先天之先的道气、混元一气、真元之气、三才之始气、鸿蒙之祖气等等，侔侪一语；吾师曰，“元气称‘真气’。它是人体各种气中最重要的一种。元气由先天之精华生而来，禀生以后，又需水谷精气滋养补充。”一言以蔽之，这些种种说法，均系功中阶梯层次分用而言，根本说不清实质性区别。故先哲把“气”写成“黑”，亦即无水无火，本是个虚无。
从现代科学角度来判断，先天与后天之气的区别，在于有无质量。对于先天与后天之神的区别，当然也是如此。故练武所指的内气、真气、精气、精光，洵乃所指先天之气(包括先天之神)与后天水谷生化之气的混化物也。功夫深浅与造诣，只是先天元气在混化物中量级无限增升而已……元气(总是裹着元神)完全析出，亦即“阴渣”完全炼尽，甚至可以超越自身的元气神的运用，“宇宙精华不劳取舍”，那种高层次的功境，习武之人，不必逐鹿。
师曰：“元精与元气同属一物，性能上却有分别……元精动而元气精，修道者把不动叫元气”。实质上，古哲们早就知道，元神元气元精同属先天，“虽名三，其实为一。一者混元之义，三者分灵之谓。一是体，三是用。盖混元之体，纯一不杂为精，融通血脉为气，虚灵活动为神，三而一，一而三”。又云，“三者之所以曰元，本来之物也”。
“力”，力者气也，气者力也，本无实质区别。故气是力(劲)之源，力是气的彰显。师曰“劲自气出，气由心发，气盈神旺，其劲自彰”。谱曰“夫劲寓于无形之中，接于有形之表”。可见，力(功)与气互为表里，乃一事一物也。
二、“心”“意”“气”“力”的区别与联系，是揭示心意六合拳内三合内功的玄奥与秘密。
师曰：“所谓‘自己’的真义，乃是人类本来的虚灵。虚灵动了，叫作意，虚灵静了，叫作性(心)，其妙用叫作神。心意神全然关系乎动静二机。”
功中，虚极静笃，亦即虚静至极，妄心念虑绝灭，正如《丹经》所云“活死尸”，是时，元神浮出，方见本性(心)……苟一动念，元神遽然沉没。可见，心与意、元神与识神、阴与阳，互为沉浮、互为动静、互为消长、互为根株与系带。
古哲云，“天地之心寄之于人，天
地无人亦无以见其为无地矣”，又云，“天心本无心，惟人自召”，这不正道出了天心元神与妄心识神，亦即心与意之间的微妙关系吗。也完全清楚地告诉我们，无识便无神、无意便无心。
再者，功至万念绝灭、万籁俱无、虚极静笃、虚室生白……自然彻见本性元神，亦即人心完全合于天心，这便是《丹经》所云“天人合一”。是时令人顿悟到：元神与识神、亦即心与意本原是一个。
丹经万卷，“道法三千六百门”，无非先行观空止念，亦好收心止念。收心者乃收回时常在外活动的心。收心就在行施专一之念，万念归一，一念归无，俾使心神不着一物，不挂一碍，万缘放下，灭识绝虑。可见，收心就在止念，止念就在收心。不言而喻，炼心即炼意、炼意即炼心，心意之修炼总是同步也。
当修至“念而无念，无念而念”，便是真意正念。正为古哲所云“……一念不起，则正念乃生，此为真意。”这个真意正念既不是元神也不是识神，既不是心也不是意，乃是混元一体。所谓的混元一体，总是游离在恍兮惚兮、杳杳冥冥、惺惺寂寂、寤寤寐寐、若有若无之间，犹为游丝，犹如幽灵，忽明忽暗，旋发旋灭，旋有旋无，似乎元神与识神、心与意在其交变界线上不停地震荡。颇象现代科学，从银河系外接收下来的宇宙射线――次中微子，在显现有质量(犹为意念思维力，即识神)与无质量(犹为性光灵力；即元神)交变界线上不停地震荡……
以上功中的描述与体认以及现代科学的实验，把元神与识神、亦即心与意和合的表征与全过程，表达的淋漓尽致。这也就是心与意合。但是不等于心意合一。
心与气，吾师曰，“普通人的体内，神气是分离的……通过修炼可使神气合二而一……神既与气融合，从丹田气穴发出来，既不是气也不是神，乃气神化合之灵物”，此灵物正是我们常说的真气。古哲云，“此一真气，正是融化吾日逐谷气所生精化成真精，精盛白化真气，气盛白化真神，斯三充满一身。
古哲云：“息者，自心也。自心为息，心一动而即有气，气本心所化也。吾人动念至速，霎顷起一妄念，即一呼吸应之。故内呼吸与外呼吸如声响之相应。”又云“息者自心也，自心为息――元神也，元气也，元精也。升降离合，悉从心起，有虚有实，咸在念中……”吾师引用古真一句话，将心意、气、力之间的微妙联系描述得更为清晰直接，曰：“……心气透肾，意下则直至，采之者易为力。”
从而推之，心即气，气即力，这也就是我们常说的“心气”“心力”“法力”是也。但是我们又能清晰得知，心气相合，也即神气相合，总是离不开意(念)的牵线媒合。没有意(念)便无心气的和合。从这层意义上讲，正表明历来《丹经》上所讲“铅汞合三家”和“三姓既会合，二物自相拘”。
无论站桩还是打坐，自然呼吸，用意念控制意念，致使满脑一片空白，亦即合于虚空的那一瞬间，前念寂灭，后念未起之绝妙时机，外呼吸自会辄然而止(闭息)，自己不知道的……当有不适或憋闷，一动呼吸，空白入念虚空顿逝。如果有意屏住呼吸，立跻至虚空念，如果不屏住呼吸(即闭息)，就不易至虚空念，即使至空虚念“上去了”，也很易“掉下来”。很有点意思。
随着炼功时间的推移，至虚空念稳持的时间会不断延长。在至空虚念稳持的时间里，亦即心自静的时间里……一丝真意掠过，顿觉呼吸没动。既使做呼吸动作，如缓慢匀细地扩胸沉腹吸气，或收腹呼气，却觉鼻中并无气出入……功造至深，能缓慢匀细地吸气，而不呼出浊气，乃至很少很微地呼出……正如一位古哲所云，“吾心自静，心静气自静，气静自下沉，下沉自与祖气接”。又云“然心静自然调息，息调自神凝，息调心定，心息相依。息调至若有若无，则微微凝照于下丹田，自然神凝气聚，遍体充和。”
通过以上分析与参悟体认，完全道出气的微妙关系。同时，心气相依相恋，即心气和合，总是离不开意的撮合。亦即意总是游离媒合于心气(神气)之间。
心气意合为真意、心与气合为真气，真意出而真气随、真气随而真意合……固不待言，炼心即炼意、炼心即炼气，炼心炼意炼气纯属同步也。不难看出，心意内功之内三合是个绵亘不断的系统工程次弟，毫无什么阶梯层次之分。
正是内三合是个绵亘不断的系统工程次第，内三合的最后一合――气与力合，实乃所指心气灵力与水谷生化肌肉收放之力的合力。这个合力正是我们常说的混元一气――浑元力、穿透力是也。
由于“内劲寓于无形之中，接于有形之表”，故内三合的最后一合――气与力合，正是心意六合的过渡一合，上承微观心与意、下接宏观外三合。这正表明了开头所说的心意六合拳者炼的即心意六合、六合心意。
后人把它改为形意拳、大成拳、意拳、守洞尘技、十大形、内气内功拳等等，均有偏颇不确切之处。
心意六合洵属内家拳，主内修兼炼外形，或者说内外并炼功拳一体。其内功七宝丹田功，以及基于七宝丹田功而派生的浑元桩、四把式丹田叫劲、手后内五行、七把中节功、头烧身功、心意童子功、六大撞、心意排打功、丸功等等，佥由内丹功(术)延衍、演绎、嬗变而来。
七宝丹田功由北派戴龙邦所创，南派马学礼依然直修内丹功(中下乘之功夫)。吾师曰“凡武用内丹功，均属下德有为之功，乃末技小术也，焉能与吾修道炼丹侔侪一语矣。”
南派心意内功，曲高和寡，难修易出偏，但是远远优于北派七宝丹田功。故更为隐匿保守，正如文章开头所说，宁可失传，也不轻传，致使滋弊流眚，演绎异化，磋啧，实乃叹惋矣。
马学礼云溪观所遇“隐士”与姬龙峰少年于黄河边所遇“异人”以及姬龙峰终南修道恩师，虽相隔110年，但同属一人，此人号称驻世神人。天彝道规“授道隐姓氏，品高而志谦”，故他们均不知恩师姓什名谁，马学礼遵师训，皈依姬氏门下。
道武文化，源远流长……艰匿在深山道院并未流人民间的姬龙峰原创心意六合拳的菁粹华彩，依然犹存。如武用(截用)内丹功，秘传十形桩，秘传十二把(十二大势、前后各六势、前六势主刚后六势主柔)行桩盘功，勒马停风翻弓断弦等六艺(意)盘练法，六式(势)合一盘练法，中节盘打功，七星内劲功定步发力与活步套路，十大形阐微述真主形盘练及变意，雷声六大软排，三性调养六根醇化自我盘打，十二把变把及十大真形的实战喂捶，上法、截法、追法等实验训练，秘传上四把捶及下四把意(包括丹田一把)实修盘练等等，流传至今。无论站桩行桩，无论单式单把还是套路，无论定步还是活步发力等等训练，全部寓于“八字心法”，而且立意做到“四忌”“六要”。
事物总是不断拓展与进步。武术亦然。对后人发展了的东西要一分为二，要有睿志慧目审视。如南派心意六合拳所创的鸡形龙形等十形四把(已不全了)，四方八打，十形七拳，一马三箭三进手，十形连环，五行连环(包括五行退步连环，不同于形意五行连环)，河南八式(不同于形意八式)，心意连环肘，五行炮捶，心意八卦(不同于形意八卦)等等套路及盘练组合式，以及在姬龙峰原传上四把捶中加入虎的一坐一扑配合虎步剪躜的现代流传的四把套路。三十六枪法，三十六刀法，六合刀，六合大枪，六合短枪，心意十三枪，蛇形戟枪，心意三节棍，十大真形剑等等，均未脱离心意六合拳起落翻钻、鸷猛剽悍，“就为蛋，去为箭”，“静如山岳动则崩翻”之形征与打斗特点，亦未脱离先贤原创内家拳的宗旨与本真。但是，绝对不能没有内三合内功的微观修炼。正如吾师云“心意六合拳法，离开内功底蕴，一无是处”。
武术盛世之今天，不乏一些逐形脱意，最质乖戾，悖离先贤原创旨义，脱离“四忌”“六要”以及“十六字秘旨”的赝作。如什么“百大形”“千大形”以及十大形单形套路。还有怪异的“十形桩”和怪异的“十二把”。姬祖师在原谱中，曾说过“十二把，把把有变把，把把不离鹰捉”，只是在实战喂捶和实验训练中出现和讲解，绝不会有第十三把、十四把、十五把等等出现。
再安炉，重立鼎，跨虎乘龙离凡境，日精才现月华凝，二八相交在壬丙。
炼成还丹，才能炼金丹。还丹是筑基功夫，能使精足神壮，令衰弱的身体复壮；金丹是炼精化气、小周天功夫，必须重安炉鼎，再置钳锤，方能将还丹炼就金丹。小周天的目的是交通任督，使心肾相交，水火既济。虎、月、壬属水属阴，龙、日、丙属火属阳。二八相交，象每月十六（太阳历）日月圆莹那样，水火匀平，刚柔相当，阴阳合德，无太过不及之弊。
龙汞结，虎铅成，咫尺蓬莱第一程。坤铅乾汞金丹祖，龙铅虎汞最通灵。
上说心的元神在根源处初现，肾的元精也在根源处初凝。心肾的元神元精凝结不散，这就是小周天的功法，也就是金丹的初步功夫。悟元子说：“坤铅者，坎中满。坎属于道心，道心实则有真知；乾汞者，离中虚，离属于人心，人心虚则具灵知，虚实相应，以真知而制灵知，以灵知而顺真知，道心常存，人心常静；真而统灵，灵而归真，真灵相合，能生灵根，故为丹母，此还丹之事也。”此为金丹之祖。再进一步，则水火互相转化。悟元子又说：“龙铅者，龙为性属木；铅为真知之情，属金。龙和铅者，真性中有真情，灵知变为真知，灵知混化矣。虎汞者，虎为情属金，汞为灵知之性，属木，虎称汞者，真情中有性，真知变为灵知，真知混化矣。”此是金丹阶段。
达此理，道方成，三万神龙护水晶，守时定日明符刻，专心惟在意虔诚。
悟元子说：“始而性情真灵凝结，终而性情真灵混化，此丹道一定不易之理，能达此理者，修道方成。”水晶喻此理通明豁亮，渗透此理，自然修道精进，似得鬼神默佑，故曰：“三万神龙护水晶”，半夜子时一阳生为复卦，一时增一阳是炎，至巳时六阳生为乾卦；日中午时一阴生为卦，一时增一阴爻，至亥时六阴生为坤卦。十二时行六阴六阳十二卦。一时分八刻，一刻十五分钟，八刻共一百二十分钟，上四刻六十分为六阳，下四刻六十分为六阴。十刻十五分钟为阳火阴符，上七分半为阳，下七分半为阴。守定时刻，采取大药炼丹，心专意虔，方能成功。
黑铅过，采清真，一阵交锋定太平，三车搬运珍珠宝，送归宝藏自通灵。
筑基功夫已深，还丹元精到手，因系还原返本之物，犹是后天有形之物，故名为“黑铅”。这元精必须经过炼精化气，去浊留清，才能炼至有气无质，“铅现癸尽，黑返为白”的程度。悟元子说：“黑返为白，非是容易做出，必须奋火用，发火机，日乾夕阳，下一着死工夫，方能滓质消尽，故曰‘一阵交锋定太平’。”三车，即《法华经》云羊车、鹿车、牛车之三车。三车搬运，比喻功力渐进之义，务必将此元精（珍珠）送归丹田气穴封固，日久自然通灵。
朱砂配，水银停，一派红霞列太清，铅池迸出金光现，汞火流珠入帝京。
悟元子说：“朱砂即前结就龙汞之灵知，水银即前已成虎铅之真知，汞结成砂，铅变成银，已清真矣。又经虚无中神火陶熔，真中更生真，真之清者，复进于太清矣。火列太清，真进太清，砂银一气，金火同宫。”在丹田穴放射金光，像一派红霞照彻太空。帝京者，必居所居之处，即泥丸宫，元精元神入于泥丸宫。因此说“汞火流珠入帝京”。
龙虎媾，外持盈，是圣飞灵在宝瓶，一时辰内金丹就，上朝全阙紫云生。
当元精元神媾成一团，金还火返，真知灵知，均归太清，龙情，亦交媾而为一气（悟元子注）。这时急须外炉持盈，万缘俱寂，不使有一毫杂念进入，自然宝瓶（泥丸宫）内走圣飞灵。自相团聚，一时辰内结就一粒金丹。这时五气（心、肝、脾、肺、肾之元气）朝元，三华（精气神）聚顶，其光华通天彻地，充满周身。故说“上朝金阙紫云生”。以上是第二铅，中乘金丹，炼精化气之道。
炼化神
仙桃熟，摘取饵，万化来朝天地善，斋戒等候一阳生，便进周天《参同》理。
一时丹成，如仙桃成熟，摘而服之，光生五脏之内，神凝气聚，称为“万化来朝”。既已服丹，命基已固。此时须当谨慎，如鸡孵卵，勿忘勿助，等候静极又动，一阳发生，就开始炼气化神，行大周天功法。
《参同》理，炼金丹，水火熏蒸透百关，养胎十月神丹结，男子怀胎岂等闲。
《参同》理，即指元气元神自然循环周身表里。悟元子说：“当服丹之后，灵根真种落于黄庭，七日来复，微阳潜生，遵《参同》之理，以水火熏蒸，不使丝毫渗漏，渐生渐长，阳气充足，百关齐开，百神俱集，霎时胎结。”更加十月温养之功，是谓“男子怀胎”。以上为第三铅，上乘神丹，炼气化神之道。
炼神还虚
内丹成，外丹就，内外相接和谐偶，结成一块紫金丸，变化飞腾天地久。
内丹即神丹，外丹即还丹炼成之金丹。悟元子说：“金丹是采先天虚无之气而炼成，造化在外，故谓外丹；神丹是金丹腹内凝结成象，造化在内，故谓内丹。”以其有内外先后修持之火候，故有内外二丹之名。其实内外二丹总是一个灵根炼成的。外丹成就，即修内丹，内外相接，和谐偶合，凝结成象，结成“紫金丸”。它在身中聚散变化随心，升降飞腾如意。如天长地久，循环无端，达到最上乘炼神还虚功夫。
关键词：随意运动；磁共振成像；运动疲劳；脑区激活
中图分类号：G804.5 文献标识码：A 文章编号：1007-3612（2012）03-0071-04
运动疲劳的中枢机制是近几年来运动生理学界研究的热点问题之一。前期研究显示参与人体随意运动控制的网络主要包括大脑皮层对侧初级运动区（primary motor areas，M1）（中央前回和中央旁小叶的前部，Brodamman 4区）、双侧辅助运动区（supplemen-tarymotorarea，SMA）（大脑皮质内侧面和背外侧面上部，Brodamman 6区）、属于5、7、23、24区的顶叶及部分扣带回运动区；以及双侧小脑、双侧基底神经节纹状体、苍白球和丘脑等。Kernell等研究表明运动疲劳状态下如要保持原有力量进行收缩，支配目标肌群的运动神经元池发放的冲动增强，同时运动早位放电频率增加，且肌电活动增强。Townsend等通过猕猴实验证实部分脑区（初级运动区和小脑）神经元的电活动与肌电活动成线性相关。那么运动疲劳状态下，参与人体随意运动控制的脑区是发放更多的神经冲动以维持运动？还是为了能量节省化减少激活脑区从而更精准的参与运动调控呢？本实验旨在观察一次性力竭功率自行车运动疲劳前后，随意运动执行阶段脑区激活情况，探讨运动疲劳产生的中枢机制及随意运动控制的机理。
1、材料与方法
1.1 实验对象 男性健康志愿者7名，年龄20～25岁，身高173.67～182.21 cm，均为右利手，体内无金属植入物或置人物，无脑部肿瘤或其他颅脑疾病，既往无心、肺、肝、肾等重要脏器疾病史，能够领会并配合完成实验过程中的各项指令。受试者阅读并签署“实验知情同意书”，详细告知实验目的和方法。
1.2 运动方式 采用逐级递增负荷方案进行一次性功率自行车运动（MONARK 834）。受试者先静坐10min，然后进行运动，负荷范围0～200 W。递增负荷方案为：0 w运动5 min，50 W运动5 min，100 W运动8min，150 W运动8 min，200 w运动直至力竭，每级负荷踏车节律为50转/min。力竭标准：受试者感到呼吸困难，不能维持运动节律，心率达最大心率的90%以上。
1.3 实验方法
1.3.1 功能磁共振扫描任务设计 任务采用Block组块设计，左手和右手握拳运动组快交替进行，运动频率为1 Hz。序列中包含10个20 s任务，之间为20 s休息，每个任务组块中包含10次握拳运动（图1）。实验刺激采用E-prime软件呈现，经磁共振投射系统到头线圈上方平面镜，再到被试视野中央（图2）。受试者分别在疲镣运动前后各完成一次扫描任务。
1.3.2 扫描参数 采用Siemens MAGNETOM Trio3.0T超导磁共振成像系统（北京师范大学脑成像中心），标准正交头颅线圈进行图像采集。采用梯度回波平面成像序列，扫描参数为：TR 2 000 n1S，TE 30ms，翻转角90°，层厚3.6mm，层间距0.72 mm，层数33，距阵64×64，视野218×218 mm2。三维结构像扫描：采用TI-MPRAGE进行三维全脑扫描，层数=176，层厚1.0 mm，TRl900ms，TE3.44 ms，翻转角9°，视野256×256mm2。扫描过程要求受试者保持头部不动。
1.4 数据统计 采用SPM5（http：//fil.ion.ucl.ac.uk/sgm/）软件对fMRI实验数据进行预处理和统计分析。首先进行三维图像重建，对功能像进行空间和时间校正。为排除机器初始启动匀场及被试状态不稳定等效应的影响，去除每个功能像第一个Block扫描数据。以8mm半高宽对图像进行高斯平滑处理。
2、实验结果
2.1 运动疲劳前后随意运动执行阶段大脑激活模式
前期研究显示参与非利手运动控制的脑区范围及激活程度均高于利手运动，本实验结果中利手疲劳运动前后随意运动执行阶段大脑激活位点及激活强度均未发生显著差异，故以非利手结果为例进行分析讨论。图3AB及表1分别显示了运动疲劳前后非利手执行握拳运动时大脑激活情况，激活位点分别包括对侧初级感觉运动区、双侧运动前区、辅助运动区、小脑、丘脑、岛叶、纹状体及苍白球等。
2.2 运动疲劳后激活显著减弱的脑区 对运动疲劳前和运动疲劳后的数据进行配对样本t检验组间分析，得到疲劳前比疲劳后激活程度高的位置报表，表2显示位置为同侧丘脑和纹状体。
3、分析讨论
本实验研究发现运动疲劳前后参与非利手随意运动控制的脑区激活位点没有显著差别，但丘脑和纹状体在运动疲劳后激活程度显著减弱即基底神经节的脑区激活程度在运动疲劳状态下发生改变。研究显示经过基底神经节的运动调节网络分为直接回路和间接回路。如下图所示，直接回路包括大脑皮层一纹状体（striatum，Str）苍白球内侧部（in-ternal globus pallidus，GPi）或黑质网状部（substantianigra pars reticulata，SNr）丘脑（thalamic，Th）大脑皮层；问路回路包括大脑皮层Str苍白球外侧部（extemal globus pallidus，GPe）丘脑底核（subthalamic nucleus，STN）GPiTh大脑皮层。间接回路与直接回路平行进入丘脑腹外侧，再至大脑皮层（回路的终点），大脑皮层的运动区最终将经过整合后的信号发放到脑干和脊髓，执行最终的运动活动。直接回路内含4个神经元，形成3级突触，它们的神经递质为谷氨酸（glutamate，Glu）和γ-氨基丁酸（gamma-aminobutyric acid，GABA）。已知前者为兴奋性神经递质，后者为抑制性神经递质。基底神经节直接回路中有GABA-GABA两个抑制性神经元相连，激活直接回路后，对丘脑神经元去抑制，最终对运动起兴奋作用。皮层的Glu神经元兴奋后，增强纹状体中第一个GABA神经元释放递质，却抑制了位于GPi中的第二个GABA神经元释放的递质，接着使丘脑去抑制，Glu释放增加，兴奋大脑皮层的运动活动。在间接回路内含有6个神经元（形成5级突触）亦由Glu和GABA两种神经递质传递信息，也有相连的GABA-GABA两个抑制性神经元。因此，它们有相似的作用，使STN的Glu神经元去抑制，GPi兴奋性明显增强，增加GPi的GABA神经元释放，随之抑制丘脑Glu神经元活动，最终对运动起抑制作用。本实验观察到运动疲劳状态纹状体和丘脑的激活减弱，说明神经元活动降低，推测纹状体和丘脑神经递质释放减少。如果纹状体神经元GABA含量减少，不论参与直接通路还是间接通路对皮层运动神经元都起到抑制的作用。
Benwell等研究观察到，运动疲劳后与高级运动任务控制相关的脑区（前额叶及辅助运动区）’激活程度降低；Hiske等实验观察到疲劳收缩比简单强强直收缩过程中全脑整体激活水平降低，尤其在丘脑和右侧小脑表现明显，这与本实验观察到纹状体和丘脑的激活降低一致，纹状体是近年来研究发现与高级运动任务控制及认知任务高度相关的脑区。纹状体在运动控制中的作用探讨主要来源于几种常见的运动功能退行性神经疾病，如帕金森（Parkinsondisease，PD）、亨廷顿舞蹈病（Huntington disease，HD）和抽动秽语综合征（Tourette syndrome，TS）等，这些病症的患者均出现运动功能失常和纹状体结构异常。实验证明纹状体不仅与动作发起有关，也与动作执行中的抑制相关，这说明纹状体神经元对运动程序的执行既有触发作用又有抑制效应。Matthijs等对纹状体在机体运动功能执行中的兴奋抑制作用进行了相关的fMRI研究。实验中，受试者接受一系列程序性刺激要求机体产生某些动作，但受试者必须抑制自身对这些刺激作出的本能运动反应，即不作相应的动作。抑制运动刺激的情况下纹状体神经元表现的激活更强烈，且纹状体激活水平低时，受试者对运动刺激的抑制出错率较高，这就说明纹状体在运动控制的抑制中起着重要的调节作用，能够阻止程序性运动反应。
Sardo等研究发现纹状体不仅仅是对运动功能起到抑制和执行的作用。当重复给予一种类型的外界刺激时，部分纹状体神经元放电形式发生改变，中间神经元在动作执行前就表现出放电频率的改变，表明纹状体可能在已经获得并储存信息的基础上，在动作的准备过程中发挥作用。Juepmer等研究发现纹状体喙侧部在随意运动操作中被激活，而当运动行为是针对一定任务完成时则不被激活。事实上对动作的注意程度可以影响基底神经节神经元的电活动，因为这些神经结构有损的病人在临床上表现出注意能力的缺失。纹状体神经元受到刺激后产生的这些反应，可能是由纹状体中的紧张性活动神经元（tonically active neurons，TANs）调控的。这类TANs是胆碱能中间神经元，主要调节纹状体中等有棘投射神经元活动，TANs能够使中等有棘神经元超极化，阻止动作的及时发起，这个现象可以解释纹状体神经元对抑制行为的响应。由于纹状体组成复杂，目前fMRI研究还不能区分纹状体中具体的激活神经元部位，随着检测技术的发展，使用精度更高的线圈将有利于纹状体激活脑区的确定，以判断运动疲劳后随意运动控制中纹状体起抑制效应的区域。
传统观念认为，成年中枢神经系统是不可再生的，神经再生仅发生于胚胎期及出生后早期。近年研究表明，成年啮齿类和灵长类的海马、嗅球等部位可以产生新的神经元，神经再生持续于整个成年期，在各种病理因素刺激下，神经干细胞(NSCs)发生增殖、迁移、分化，最终整合到神经元网络中〔1〕，在多种疾病如帕金森病、卒中、变性疾病、抑郁、精神分裂症中发挥重要作用，有望成为新的治疗靶点，为神经系统损伤和疾病的治疗提供了一个新思路〔2〕。
1 帕金森病（PD）
刺激内源性神经再生最合适的靶点之一是黑质，因为导致运动障碍的主要病理是黑质多巴胺能神经元的丢失，单纯的细胞类型和单纯的靶点。Balu等已证实，成年黑质前体细胞能在体外被诱导为多巴胺能神经元，因此，增强黑质前体细胞的增殖和分化是非常具有前景的替代PD丢失细胞的方法。
2 卒中
在成年纹状体，观察到了实验性卒中后的神经再生。前体细胞从脑室下区(subventricular zone，SVZ)迁移到病变区域，较少一部分分化为中间神经元。这些前体细胞的迁移持续时间惊人的长，损伤后近1年，SVZ仍然产生大量前体细胞进入纹状体〔3〕。但卒中后功能的恢复和神经再生的关系还没有结论性的实验。另外，脑卒中后新生神经元只取代了死亡神经元数量的0.2％，这么少的数量如何明显地影响神经功能还有争议〔4～5〕。关于卒中后神经再生的机制已有大量研究，其中神经营养因子、雌激素、功能锻炼较受重视，因为其应用前景广阔。
3 变性疾病
如阿尔茨海默病（AD）中，神经变性范围比较大，细胞的丢失主要累及CA1区，神经再生不能作为替代丢失细胞的来源。但是，由于少数新生海马神经元可能改变这个回路的特征，降低兴奋域值，所以增强神经再生对改善认知功能仍然有利。几个实验证实AD时海马神经再生不足〔6〕，一些增强认知的治疗措施促进了海马神经再生〔7〕，因此可以推断，在AD病程发展中神经再生的缺失加速了海马功能的恶化。
4 抑郁
抑郁的患者表现出学习和记忆能力受损，且MRI显示海马体积缩小，萎缩的程度与抑郁发作的频率和抑郁未治疗的持续时间有关。体积改变有以下几种原因：神经元和神经胶质细胞凋亡数量增加、神经纤维的丢失和降低的齿状回神经再生和（或）胶质再生〔8〕。
抗抑郁药对行为学的改善也依赖于神经再生。选择性地照射海马消除新生神经元，就观察不到抗抑郁药的抗焦虑作用。慢性给予抗抑郁药，可引起神经再生〔9〕。所有类型的抗抑郁治疗都增加了海马神经再生，其药理学机制认为和5羟色胺1A受体有关，慢性抗抑郁治疗上调了生长因子及神经营养因子的表达，包括脑源性神经营养因子(BDNF)、睫状节神经营养因子(CNTF)、和血管内皮生长因子(VEGF)。
5 精神分裂症
通过Ki67免疫组化测定显示，精神分裂症患者海马NSCs增殖减低，可能参与了精神分裂症的病理生理学〔10〕。过去10年的基因研究已经鉴定出精神分裂症的危险基因，其中一种基因为精神分裂症断裂基因〔disruptedinschizophrenia 1(DISC1)〕，在胚胎大脑中广泛表达，在神经元成熟中起作用。DISC1基因敲除鼠，海马新生齿状回颗粒细胞出现胞体肥大，树突生长加速，出现异位的树突，加速新生神经元突触形成，证明DISC1控制了成年大脑神经元整合的节奏，也证明成年神经再生在精神分裂症中的作用。
精神分裂症急性期给予氟哌啶醇增加了沙鼠神经元增殖，慢性期给予奥氮平治疗提高了神经再生，慢性期给予氯氮平治疗，阻止了苯环氯啶诱导的海马细胞增殖降低。这些数据表明抗精神病药物产生疗效是通过逆转海马神经再生的不足〔11〕。
6 癫痫
动物实验表明，延长癫痫发作时间能有效地刺激海马神经再生和血管再生〔12〕，癫痫持续状态在几天的潜伏期后，海马齿状回颗粒下层(subgranular zone，SGZ)细胞增殖明显增加，大约80%～90%的新生细胞分化成颗粒细胞。癫痫间接通过星形胶质细胞的wnt信号途径、上调神经营养因子的表达、改变神经递质或神经调节系统等机制影响神经再生〔13〕。癫痫产生的新神经元可能参与了癫痫的反复发作，类似的异位颗粒神经元也在人类癫痫发现，证明不正常的神经再生参与癫痫的产生和学习、记忆功能损伤。因此作为癫痫的治疗手段还需要抑制不正常的整合，而不是单纯的为了替代神经元刺激神经再生。
7 展望
内源性NSCs在多种疾病中均可被激活，但由于NSCs数量上的不足，且增殖的NSCs只有极小部分分化为神经元(0.2%)，所以不能完全修复各种损伤造成的神经功能缺损。因此，进一步弄清神经再生的机制及调节因素，通过干预手段，放大内源性NSCs的作用，促进其增殖并向病灶处迁移，诱导其分化为神经元，将使神经修复成为可能。
参考文献
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2 Elder GA，de Gasperi R，Gama Sosa MA.Research update:neurogenesis in adult brain and neuropsychiatric disorders〔J〕.Mt Sinai J Med，2006；73(7):93140.
3 Thored P，Arvidsson A，Cacci E，et al.Persistent production of neurons from adult brain stem cells during recovery after stroke〔J〕.Stem Cells，2006；24（3）:73947.
4 Komitova M，Mattsson B，Johansson BB，et al.Enriched environment increases neural stem/progenitor cell proliferation and neurogenesis in the subventricular zone of strokelesioned adult rats〔J〕.Stroke，2005；36（6）:127882.
5 Nygren J，Wieloch T，Pesic J，et al.Enriched environment attenuates cell genesis in subventricular zone after focal ischemia in mice and decreases migration of newborn cells to the striatum〔J〕.Stroke，2006；37（11）:28249.
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7 Jin K，Xie L，Mao XO，et al.Alzheimer′s disease drugs promote neurogenesis〔J〕.Brain Res，2006；1085(1):1838.
8 Murray F，Smith DW，Hutson PH.Chronic low dose corticosteron exposure decreased hippocampal cell proliferation，volume and induced anxiety and depression like behaviours in mice〔J〕.Eur J Pharmacol，2008；583（1）：11527.
9 Wang JW，David DJ，Monckton JE，et al.Chronic fluoxetine stimulates maturation and synaptic plasticity of adultborn hippocampal granule cells〔J〕.J Neurosci，2008；28（6）：137484.
10 Duan X，Chang JH，Ge，S，et al.DisruptedInSchizophrenia 1 regulates integration of newly generated neurons in the adult brain〔J〕.Cell，2007；130（6）：114658.
关键词： 人工神经网络； 应用
人工神经网络(Artificial Neural Network，ANN)方法自从本世纪40年代被提出以来，许多从事人工智能、计算机科学、信息科学的科学家都在对它进行研究，已在军事、医疗、航天、自动控制、金融等许多领域取得了成功的应用。目前出现了许多模仿动物和人的智能形式与功能的某个方面的神经网络，例如，Grossberg提出的自适应共振理论（Adaptive Resonance Theory，ART），T-Kohenen的自组织特征映射网络(Self-Organizing feature Map，SOM)，径向基函数网络（Radial Basis Function，RBF），Hopfield网等。进入90年代以后，由于计算机技术和信息技术的发展，以及各种算法的不断提出，神经网络的研究逐渐深化，应用面也逐步扩大，本研究对常用的神经网络方法及其在医学领域中的应用做一简单综述。
1 自组织特征映射网络（self-organizing feature map，SOM）在基因表达数据分析中的应用
1.1 方法介绍
脑神经学的研究表明，人脑中大量的神经元处于空间的不同区域，有着不同的功能，各自敏感着各自的输入信息模式的不同特征。芬兰赫尔辛基大学神经网络专家T.Kohonen根据大脑神经系统的这一特性，于1981年提出了自组织特征映射网络，它模拟人的大脑，利用竞争学习的方式进行网络学习，具有很强的自组织、自适应学习能力，鲁棒性和容错能力，其理论及应用发展很快，目前已在信息处理、模式识别、图像处理、语音识别、机器人控制、数据挖掘等方面都有成功应用的实例。
Kohonen网络由输入层和竞争层组成，网络结构见图1。输入层由N个神经元组成，竞争层由M个输出神经元组成，输入层与竞争层各神经元之间实现全互连接，竞争层之间实行侧向连接。设输入向量为x=(x1,…,xd)T ，输出神经元j对应的权重向量为wj=(wj1,…,wjd)T ，对每一输出神经元计算输入向量x 和权重向量wj 间的距离，据此利用竞争学习规则对权向量进行调节。在网络的竞争层，各神经元竞争对输入模式的响应机会，最后仅一个神经元成为胜利者，并对与获胜神经元有关的各权重朝着更有利于它竞争的方向调整，这样在每个获胜神经元附近形成一个“聚类区”，学习的结果使聚类区内各神经元的权重向量保持与输入向量逼近的趋势，从而使具有相近特性的输入向量聚集在一起，这种自组织聚类过程是系统自主、无教师示教的聚类方法，能将任意维输入模式在输出层映射成一维或二维离散图形，并保持其拓扑结构不变。网络通过对输入模式的学习，网络竞争层神经元相互竞争，自适应地形成对输入模式的不同响应，模拟大脑信息处理的聚类功能、自组织、自学习功能，实现用低维目标空间的点去表示高维原始空间的点，其工作原理和聚类算法及改进方法参见相关文献［1］。
1.2 应用
基因芯片技术的应用使得人们可以从基因水平探讨疾病的病因及预后，而基因芯片产生的数据具有高维度（变量多）、样本量小、高噪声的特点，样本量远小于变量数，如何从海量的数据中挖掘信息或知识成为重大课题。聚类分析是数据挖掘中的一类重要技术，传统方法主要有系统聚类、k-means聚类等，但在处理复杂非线性关系及变量间的交互作用时效果较差，受异常值影响较大。近年来神经网络技术法成为聚类领域的研究热点，其中自组织特征映射网络由于其良好的自适应性，其算法对基因表达数据的聚类有较高的稳定性和智能性，尤其在处理基因表达中有缺失数据及原始空间到目标空间存在非线性映射结构时有较好的体现，适用于复杂的多维数据的模式识别和特征分类等探索性分析，同时可实现聚类过程和结果的可视化［2］。目前Kohonen网络已被成功用到许多基因表达数据的分析中，Jihua Huang等［3］设计6×6的网络对酵母细胞周期数据进行分析，总正确率为67.7%；曹晖等［4］将其算法改进后用在酵母菌基因表达数据中，总正确率高达84.73%，有较高的聚类效能；邓庆山［5］将该模型与K平均值聚类方法结合用于公开的结肠基因表达数据集和白血病基因表达数据集，聚类的准确率分别为94.12%和90.32%。目前Kohonen网络在医学领域中主要应用前景有：① 发现与疾病相关的新的未知基因，对目标基因进一步研究，提高诊断的正确率，并对药物的开发研究提供重要的线索；② 对肿瘤组织的基因表达谱数据聚类，以期发现新的、未知的疾病亚型（肿瘤亚型），以便提出更加有针对性的治疗方案，为从分子水平对疾病分型、诊断、预后等提供依据；③ 发现与已知基因有相似功能的基因，为推断未知基因的可能功能提供线索。
2 BP神经网络在医学研究中的应用
2.1 BP神经网络在疾病辅助诊断中的应用
2.1.1 方法介绍
BP神经网络是目前应用最多的神经网络，一般由一个输入层（input layer）、一个输出层（output layer）、一个或几个中间层（隐层）组成。每一层可包含一个或多个神经元，其中每一层的每个神经元和前一层相连接，同一层之间没有连接。输入层神经元传递输入信息到第一隐层或直接传到输出层，隐层的神经元对输入层的信息加权求和，加一个常数后，经传递函数运算后传到下一个隐层（或输出层），常用的传递函数是logistic函数，即Φh=1/(1+exp(-z)) ，输出层神经元对前一层的输入信息加权求和经传递函数Φ0 （线性或logistic函数或门限函数）运算后输出，BP神经网络一般采用BP算法训练网络，关于BP算法及改进可参考相关文献［1］。
