Трансаурикулярная стимуляция блуждающего нерва (taVNS) — это новейший метод нейромодуляции, который не требует хирургического вмешательства и использует неинвазивное устройство стимуляции, размещенное на раковине или козелке уха. Следовательно, это доступнее и безопаснее для пациентов1. В последние годы область taVNS быстро расширялась, в первую очередь сосредоточившись на клинических испытаниях, демонстрирующих потенциальные терапевтические преимущества при различных патологических состояниях, включая эпилепсию, депрессию, шум в ушах, болезнь Паркинсона, нарушение толерантности к глюкозе, шизофрению и фибрилляцию предсердий. Можно много говорить о taVNS и его влиянии на биологические процессы в центральных и периферических системах. В идеале, биологический маркер должен продемонстрировать, что аурикулярная ветвь блуждающего нерва была стимулирована, что влияет на внутричерепные структуры и позволяет исследователям анализировать, как taVNS влияет на физиологическую функцию. Тем не менее, без надежного биомаркера нелегко понять, что означают данные taVNS и как их эффективно интерпретировать.
Электроэнцефалография (ЭЭГ) является стимулирующим инструментом визуализации для получения биомаркеров taVNS. Это неинвазивный, надежный, недорогой подход к измерению и количественной оценке активности коры головного мозга 3,4. После этого процесса наша группа провела систематический обзор, продемонстрировав элементарные детали того, что taVNS может влиять на активность коры головного мозга, в основном увеличивая активность спектра мощности ЭЭГ на более низких частотах (дельта и тета). Тем не менее, также были обнаружены различные результаты в более высоких частотах (альфа) и изменения в ранних компонентах ERP, связанных с ингибирующими задачами. Выявлена высокая гетерогенность между исследованиями; поэтому необходимы более однородные, более значимые и хорошо спланированные исследования, чтобы сделать более надежные выводы о влиянии taVNS на активность мозга, измеряемую с помощью ЭЭГ3. Оценка ЭЭГ во время taVNS может продвинуть будущие исследования по интеграции двух методов для мобильного, замкнутого контура, мониторинга и неинвазивного инструмента стимуляции, влияющего на колебательнуюактивность мозга.
Альфа-асимметрия, которая оценивает относительную активность альфа-полосы между полушариями мозга, особенно на фронтальных электродах, является часто исследуемым биомаркером ЭЭГ. В предыдущей литературе этот биомаркер использовался для анализа гипотезы «подход-уход» 5,6, которая гласит, что правая лобная сторона мозга связана с абстинентным поведением. Напротив, левая лобная сторона связана с поведением при приближении. Поскольку альфа связана с низкой мозговой активностью, увеличение альфа в левой части мозга предполагает более низкую активность и может свидетельствовать об отсутствии поведения приближения. Эта концепция помогает объяснить некоторые результаты в альфа-полосе в левом полушарии у пациентов с депрессией7. Кроме того, электроды ЭЭГ регистрируют активность нейронных популяций, исследуя функциональную связность (ФК) или изменения в крупномасштабных сетях мозга, таких как сеть стандартного режима (DMN)7,8.
Исходя из этого, количественная электроэнцефалография может быть использована для оценки влияния taVNS на активность мозга; Тем не менее, необходимы дополнительные исследования, чтобы систематически демонстрировать конкретные показатели и эффекты, которые выделяли бы неинвазивную стимуляцию через аурикулярную ветвь блуждающего нерва.
Периферически блуждающий нерв и симпатическая нервная система опосредуют сократительную и электрическую функцию сердца9. Эта регуляция способствует способности сердца к кардиостимулятору и контролирует ее через физиологические проявления тела, известные как деполяризация синуса. Вариабельность сердечного ритма (ВСР) регистрирует изменения за такт деполяризации синуса, тем самым неинвазивно описывая влияния блуждающего нерва на синусовый узел10. Учитывая эту функцию, ВСР рассматривалась и изучалась как важный биомаркер нейрокардиальной функции, связанный с благополучием человека и вероятностью заболеваемости, смертности и стресса11,12.
В контексте taVNS ВСР регистрировалась во многих исследованиях, и считалось, что стимуляция модулирует ВСР 9,11,12. Учитывая, что снижение ВСР связано с заболеваемостью и смертностью от различных заболеваний через такие механизмы, как гиперактивность симпатической нервной системы, воспалительная реакция и окислительный стресс, считается, что модуляция блуждающего нерва taVNS напрямую влияет на ВСР и ее синусовую регуляцию13,14. На самом деле, некоторые исследования уже показали, что taVNS может увеличивать ВСР у здоровых субъектов, тем самым подтверждая эту гипотезу. Тем не менее, все еще существует необходимость в более глубоком понимании того, могут ли различные параметры taVNS по-разному влиять на ВСР.
В настоящее время ни одно механистическое исследование не изучало эффекты нейронной сети taVNS и вегетативной нервной системы этого метода вместе. Таким образом, данный протокол направлен на то, чтобы оценить, как taVNS может влиять на показатели ЭЭГ и ВСР, а также оценить его безопасность. Кроме того, это также направлено на выявление предикторов, которые могут влиять на реакцию на taVNS. Понимание переменных, связанных с ответом на taVNS, может помочь в планировании будущих клинических испытаний для максимизации эффектов этого вмешательства.