Method Article

Замкнутая система ta-VNS, синхронизированная с моторными тренировками на базе BCI для послеинсультной реабилитации верхних конечностей

DOI:

10.3791/69272

⸱

April 14th, 2026

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1The Fifth Affiliated Hospital of Guangzhou Medical University, 2Department of Rehabilitation Medicine, The Seventh Affiliated Hospital, Sun Yat-sen University, 3Clinical Medical College of Acupuncture Moxibustion and Rehabilitation, Guangzhou University of Chinese Medicine, 4Department of Rehabilitation Medicine, The Affiliated Hospital of Qingdao University, 5Department of Rehabilitation Medicine, The Third Affiliated Hospital of Sun Yat-Sen University, 6School of Medical Technology and Nursing, Shenzhen Polytechnic University, 7Hainan General Hospital

In This Article

Summary

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

В этом исследовании демонстрируется стандартизированный протокол для замкнутой системы ta-VNS, синхронизированной с моторной тренировкой на основе BCI. Кроме того, он сравнивает эффективность системы замкнутого контура ta-VNS, синхронизированной с моторными тренировками на основе BCI, с имитацией ta-VNS, что предоставляет значительные доказательства её клинического применения в реабилитации после инсульта.

Abstract

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Транскожная стимуляция блуждающего ушного нерва (ta-VNS) включает применение электрической стимуляции с помощью электродов к ушной раковине. Это активирует вагусные афферентные волокна, инициируя восходящий путь от периферии к стволу мозга, который в конечном итоге стимулирует центральные блуждающие проекции и способствует нейронной пластичности. Предыдущие исследования показали, что сочетание ta-VNS с моторными тренировками обеспечивает синергетические преимущества для восстановления моторов после инсульта. Однако эти комбинированные подходы обычно используют открытую петлю стимуляции с фиксированными параметрами, при этом не обладая реагирующей реакцией в реальном времени на динамическую нейронную активность. Чтобы решить это ограничение, мы разработали новую замкнутую систему ta-VNS, синхронизированную с электроэнцефалографическим (ЭЭГ)-триггерным интерфейсом мозг-компьютер (BCI). Эта система была разработана для усиления кортикоспинальной связи и стимулирования синаптической пластичности. Мы разработали стандартизированный протокол применения этой замкнутой системы ta-VNS, синхронизированной с моторным тренированием на основе BCI, у пациентов с инсультом. Используя функциональную оценку на основе ЭЭГ, мы сравнили эффекты системы замкнутого цикла ta-VNS, синхронизированной с моторной тренировкой на основе BCI, с эффектами фиктивной ta-VNS, синхронизированной с моторной тренировкой на основе BCI. Эта работа обеспечивает методологическую и теоретическую основу для клинического применения этого подхода в реабилитации после инсульта.

Introduction

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Транскожная стимуляция блуждающего нерва в ушной области (та-ВНС) — это неинвазивная нейромодуляция, используемая для смягчения моторных нарушений послеинсульта 1. Этот метод включает стимуляцию ушной раковины электродами для активации ветви ушного нерва. Такая стимуляция запускает путь 2 ядра ядра одиночного тракта (NTS)-locus coeruleus (LC), который поднимается к центральным блуждающим проекциям в моторной коре, лобной доле, таламусе и мозжечке. Этот процесс повышает нейропластичность и реорганизацию сети3. По сравнению с традиционной инвазивной стимуляцией блуж....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Protocol

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Исследование было одобрено Ассоциацией медицинской этики Седьмой аффилированной больницы Университета Сунь Ятсена (Шэньчжэнь, Китай) (номер одобрения: KY-2025-318-01) 30 апреля 2025 года. Исследование было зарегистрировано в Китайском реестре клинических испытаний (регистрационный номер: ChiCTR2500104317) 16 июня 2025 года. Субъект подписал форму информированного согласия.

1. Набор персонала

  1. Критерии включения
    1. Набирайте пациентов с диагнозом инсульта, соответствующим критериям (включая кровоизлияние в мозг и инфаркт), установленным Четвёртой национальной академической ....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Results

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

37-летний мужчина, перенесший инсульт, последовательно прошёл два вмешательства: замкнутую систему ta-VNS, синхронизированную с моторными тренировками на основе BCI, и фиктивную систему ta-VNS, синхронизированную с моторными тренировками на основе BCI. Исходные характеристики приведены в Таблице 1. Параметры системного вмешательства представлены в Таблице 2.

Для пациента с инсультом было зафиксировано количество успешных испыт.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Discussion

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Предыдущие исследования подтверждают, что синхронизация ta-VNS с традиционной моторной тренировкой оптимизирует терапевтическую эффективность для восстановления после инсульта, вероятно, за счёт точной нейромодуляции, усиливающейнейрореорганизацию 8,14. Опираясь на эти данные, мы разработали стандартизированный экспериментальный протокол и применили биомаркеры ЭЭГ для мониторинга паттернов сенсомоторной коры активации, особенно о.......

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Disclosures

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

У авторов нет конфликтов интересов, которые нужно раскрывать.

Acknowledgements

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

Это исследование было поддержано Фондом естественных наук Гуандуна (2025A1515010360, 2023A1515010586), Шэньчжэньским медицинским исследовательским фондом (C2301002), Шэньчжэньским фондом фундаментальных исследований (Фонд естественных наук) для фундаментальных исследований (JCYJ20240813150305007) и Программой клинических характеристик Гуанчжоу (2023C-TS19).

....

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Materials

List of materials used in this article
NameCompanyCatalog NumberComments
Спиртовые прокладкиSteady Medical Group Co., Ltd.Дезинфекция кожи
Электролитная бутылкаКомпания интеллектуальных технологий Сиань ЧжэньтайЁмкость: 150 мл, используется для хранения электролитного раствора
Оценка моторной функции верхних конечностей по методу Фугл-МейераСтандартизированная оценка, разработанная шведским учёным Фугль-МейеромFMA-UEОн в основном применяется для клинической оценки рефлекторной активности, моторного контроля и мышечной силы верхних конечностей пациентов с инсультом.
Система обучения и оценки реабилитации функций кистиКомпания интеллектуальных технологий Сиань ЧжэньтайZhenTec-H1Система обучения управляла перчатками для реабилитации пневматическим способом и помогала пациентам постепенно реализовать реабилитационные тренировки через многорежимные тренировки
Реабилитационные тренировки для мышц руки. Обучение очень интересное, глубоко погружающее и имеет функцию оценки, позволяющую оценивать функцию кисти пациентов
состояние восстановления.
Мониторы сердечного ритмаШэньчжэнь Хуэйин Электронная Технологическая КомпанияHY-HRV-001Контролируйте пульс
Хлопок ЛингкеКомпания интеллектуальных технологий Сиань ЧжэньтайИспользуется для поглощения солёной воды и передачи сигналов
Мини-тест психического состоянияСтандартизированная оценка, разработанная маршалом Ф. Фольштейном и др.MMSEБыстрый скрининг когнитивных нарушений у взрослых
Чистая водаChina Resources Tianbo Beverage (China) Co., Ltd.Очищенная вода ИбаоДля приготовления раствора электролита используется 150 мл
Беспроводная многоканальная система приобретения и анализа ЭЭГ с помощью солевых электродовКомпания интеллектуальных технологий Сиань ЧжэньтайZhenTec-NT1-GОборудование для получения ЭЭГ представляло собой беспроводную многоканальную систему приобретения и анализа ЭЭГ с 32 выводами. Согласно международной системе 10-10, имелось 30 электродов приобретения и 2 офтальмологических электрода. Входное сопротивление устройства составляло 1 GΩ, входной шум был менее 0,4 и мю; V, и коэффициент отклонения общего режима составлял -120 дБ. Импеданс износа электродов был ниже 5 кОмега, а частота дискретизации ЭЭГ — 500 Гц.
Хлорид натрияКомпания интеллектуальных технологий Сиань Чжэньтай4,5 г используется для приготовления электролитного раствора
Транскожный стимулятор блуждающего нерва в ушной областиШэньчжэнь Хуэйин Электронная Технологическая КомпанияHY-TVNS-001Продукт в основном состоит из неинвазивного стимулятора блуждающего нерва, поверхностного электрода стимулятора блуждающего нерва, зарядного кабеля. Электроды стимулятора могут управляться с помощью программного обеспечения, а параметры стимуляции включают частоту, ширину импульса, время, режим и т.д.
Бутылка для смачиванияКомпания интеллектуальных технологий Сиань ЧжэньтайЁмкость: 250 мл, используется для замачивания хлопка с ворсом

References

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Andalib, S., et al. Vagus nerve stimulation in ischemic stroke. Curr Neurol Neurosci Rep. 23 (12), 947-962 (2023).
  2. Hachem, L. D., Wong, S. M., Ibrahim, G. M. The vagus afferent network: Emerging role in translational connectomics. Neurosurg Focus. 45

Access restricted. Please log in or start a trial to view this content.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Tags

Closed Loop ta VNSBrain Computer InterfaceMotor TrainingStroke RehabilitationUpper Limb RecoveryVagus Nerve StimulationEEG AssessmentNeural PlasticityCorticospinal CouplingSynaptic Plasticity
Video Coming Soon

Related Articles