经皮耳迷走神经刺激（taVNS）的实验室操作：技术、靶向定位与注意事项

今天我们演示经皮耳部迷走神经刺激，简称TAVNS。TAVNS是一种极具前景的替代方法，可用于取代传统的颈部植入式迷走神经刺激，是一种令人振奋的新型神经调节形式。

由于经皮迷走神经刺激（TAVNS）安全且无创，因此可广泛应用于多种神经精神疾病及人类表现提升领域。该操作流程相对简单，但用于提供刺激和确定感知阈值的软件需仔细考量。我们已提供相关软件，以便其他研究人员无需重复开发。

如本视频所示，正确的操作流程和设备对于获得可重复的结果至关重要。首先让受试者处于放松体位，双腿抬高，头部有支撑。检查受试者的左耳。

确认未佩戴任何首饰，已清除所有化妆品和乳液，并且刺激部位无皮肤相关的禁忌证。通过耳屏定位外耳道内壁，以确定刺激靶点。也可探索耳甲艇等其他部位作为替代的刺激靶点。

然后使用酒精棉片轻轻擦拭目标部位的内外表面，以降低皮肤电阻并提高导电性。在放置电极前，需目视检查材料，确认电极表面清洁且无腐蚀，再对电极进行消毒，以防止受试者之间细菌传播。接下来，使用细小的木制涂药棒将一层不到一毫米的导电膏均匀涂抹在每个电极的表面。

将电极电缆连接到处于关闭模式的刺激装置上。确认电极的极性后，将弹簧电极夹在耳屏上，使阳极接触外耳道内壁，阴极接触耳屏内侧区域。

然后通过询问受试者是否感觉舒适，确认其状态良好且局部血流未受影响。为确定感知阈值，打开刺激器并将输出设为三百万安培。以适当的实验脉冲宽度和频率，给予一次持续一秒的经皮耳部迷走神经刺激（TAVNS）。

询问受试者是否感觉到刺激。这种感觉通常被描述为瘙痒感或针刺感。如果回答为“是”，则将刺激强度降低50%，并重复刺激。

重复刺激，直至获得至少四次“是”的应答，且第四次“是”的应答出现在一次“否”之后。感知阈值强度即为受试者给出第四次“是”应答时的刺激强度值。

确定感知阈值后，使用一台运行脉冲生成图形用户界面的计算机，通过连接数据采集单元来驱动刺激系统。该软件应能够以可编程方式设置晶体管-晶体管逻辑（TTL）脉冲。将刺激强度设定为感知阈值的200%，并根据需要设定适当的占空比参数，以进行长时间的刺激实验。

每次刺激会话的总时长应有所变化。刺激结束后，记录参与者在刺激过程中不适感及副作用的客观数据，评分范围为0到10分。将刺激电极从参与者的耳部移除。

使用酒精棉片清洁残留的导电膏。移除电极后，立即用酒精对刺激电极进行消毒，并检查刺激部位耳部是否有发红或刺激现象。当皮肤准备充分时，随着脉冲宽度的增加，感知阈值会降低。

早期研究探讨了脉宽对健康个体感知阈值的影响，确定当刺激参数为500微秒脉宽时，需要使用能够输出高达5毫安电流的恒流刺激器；而对于较窄的脉宽，则至少需要10毫安的刺激器。此外，以25 Hz频率输送的500微秒生物有效脉宽，平均疼痛评分为2分左右，与假刺激报告的疼痛评分相似。

经皮迷走神经刺激（TAVNS）具有广泛的参数空间，因此在优化特定应用的行为学效益时，必须考虑脉宽、频率和占空比等参数。该技术有望成为医学和神经科学领域广泛应用的工具。迷走神经是一个复杂的神经束，具有多种可调节的反应。

可以将TANVS与FRNI、EEG及其他生理记录技术结合，以测量刺激的中枢、外周或其他效应。