Acute Neurophysiological Effects of Transcutaneous Auricular Vagus Nerve Stimulation in Chronic Insomnia Disorder
这项随机、伪刺激对照试验表明，在患有慢性失眠障碍的成年人中，急性经皮耳介迷走神经刺激会诱发中枢阿尔法波和额叶西塔波脑电功率的即时、区域特异性增加，且不改变规范微状态拓扑结构，这提示其作用机制涉及对过度觉醒的振荡调节，而非大规模网络重构。
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睡眠常被描述为一次宁静的退隐，是大脑沉静、身体自我修复的时刻。然而，对许多人而言，这种退隐正受到一种被称为慢性失眠症的持续攻击。这不仅仅是偶尔的辗转反侧，而是一种持久的状态，大脑处于一种高度警觉的运转模式中，即使身体已经精疲力竭，也无法切换关闭。科学家长期以来一直怀疑，这种“高唤醒”状态涉及大脑电活动放电过快或呈现错误的模式，使大脑保持过于清醒的状态而无法休息。虽然目前存在药物和疗法，但它们并不适用于所有人，许多人正在寻求不依赖药物的治疗方法。其中一种方法涉及刺激迷走神经——这是一条从大脑出发，穿过颈部进入身体的主要通信电缆，负责调节从心率到消化的各项功能。通过在耳部的皮肤上进行轻微按压，研究人员希望向大脑发送一种镇静信号，从而可能降低那种持续性的警觉状态的“音量”。
浙江大学医学院附属第一医院的一个研究小组旨在探究在接受此类治疗的第一节课期间，大脑究竟发生了什么。他们专注于一种名为经皮耳迷走神经刺激（taVNS）的非侵入性技术，该技术使用小型设备向耳朵的特定部位传递微弱的电脉冲。这项研究涉及五十四名此前从未接受过失眠治疗的成年人。这些参与者被分为两组：一组接受了主动刺激，另一组接受了看起来和感觉起来都一样、但并未提供完整治疗电流的伪刺激（sham treatment）。在单次三十分钟的疗程前后，研究人员使用一个带有六十四个传感器的头戴式帽式设备记录了参与者的大脑电活动。这使得他们能够捕捉大脑静息态的快照，观察脑波行为是否发生了即时变化。
结果显示，主动刺激确实引起了大脑电节律的即时且可测量的变化，但这些变化是具有特异性和局部性的，而非大脑活动的全面重组。在接受真实刺激的一组中，研究人员观察到大脑中央区域的阿尔法（alpha）波增加，以及额叶区域的西塔（theta）波增加。用脑科学语言来说，阿尔法波通常与放松的清醒状态和过滤干扰的能力有关，而额叶区域的西塔波则与情绪控制和焦虑管理相关。这种刺激似乎能几乎瞬间将大脑推向这些更受调控的状态。相比之下，接受伪刺激的一组并未表现出这些特定的增加。相反，他们的大脑活动显示出不同的变化模式，这表明主动治疗对大脑的振荡节律产生了独特的影响。
有趣的是，研究发现，仅经过一节疗程后，大脑大规模网络的整体“地图”或形状并未发生改变。研究人员观察了大脑电场如何在头皮上快速连续地移动，这种方法可以揭示不同脑区如何随时间进行协调。他们发现，这些网络的基础布局保持稳定，但大脑在不同状态之间切换的方式却因两组而异。伪刺激组显示出其大脑在某些网络状态之间切换的频率发生了偏移，而主动刺激组则保持了更为一致的模式。这表明，虽然治疗能迅速改变特定脑波的强度，但并不会立即重构大脑的大规模架构。相反，它似乎激活了特定的调节机制，有助于平息与失眠相关的过度活跃的唤醒系统。
研究还揭示了患者症状与大脑对治疗反应之间引人入胜的联系。研究人员发现，初始焦虑水平较高的个体，在接受主动刺激后，额叶西塔波的增加程度较弱。这意味着大脑响应镇静信号的能力可能会受到焦虑严重程度的影响。此外，失眠的严重程度与治疗开始前大脑在某些网络状态中所停留的时间有关。失眠较严重的患者在与内在关注和唤醒相关的网络状态中停留的时间较长，而在与注意力和控制相关的状态中停留的时间较短。这些发现表明，大脑的基线状态携带了该疾病的特征，且治疗的有效性可能取决于大脑初始的连接方式。
最终，这项研究为单次耳部神经刺激如何与人类大脑相互作用提供了更清晰的图景。它证明了该疗法可以快速调节与放松和情绪控制相关的特定脑波节律，为这种疗法如何帮助慢性失眠患者提供了潜在的机制。虽然这项研究并未声称单次疗程可以治愈失眠，但它证实了大脑会对刺激做出针对性且可测量的反应。研究结果表明，未来的治疗方案可以根据患者特定的脑电模式进行定制，利用这些电信号特征来预测哪些人能从中获益最多。通过理解这些即时效应，科学家们正朝着开发非药物疗法迈进，以帮助大脑找回休息的状态。
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