综述:经皮耳廓迷走神经刺激改善神经精神疾病认知缺陷的系统评价

《Frontiers in Aging Neuroscience》:Transcutaneous auricular vagus nerve stimulation may improve cognitive deficits in neuropsychiatric diseases—a systematic review

【字体: 时间:2026年02月05日 来源:Frontiers in Aging Neuroscience 4.5

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  本综述系统评价了taVNS(经皮耳廓迷走神经刺激)对神经精神疾病患者认知功能的影响。分析15项研究显示,taVNS可能改善整体认知及特定领域(如注意力、记忆力、执行功能),其机制涉及脑干核团(如孤束核)激活及神经递质系统(如去甲肾上腺素、乙酰胆碱)调节。尽管证据显示其安全性良好且潜力可观,但现有研究存在异质性高、样本量小及偏倚风险高等局限,未来需更大规模、设计严谨的临床试验(如RCT)并结合标准化刺激参数和生物标志物(如fMRI、BDNF)进一步验证其疗效。

  
引言
认知障碍是多种神经精神疾病(如癫痫、重度抑郁障碍、帕金森病)的常见且具有临床相关性的特征,显著影响患者的日常功能和生活质量。然而,针对这些认知症状的有效治疗方法仍然有限,这凸显了对新型神经调控方法的需求。迷走神经在调节中枢-自主神经相互作用中起着关键作用,其刺激可影响与认知相关的广泛皮层和皮层下脑区。侵入性迷走神经刺激(VNS)已被批准用于治疗癫痫和抑郁症,并观察到伴随的认知功能改善,但其外科植入相关的风险限制了其广泛应用。相比之下,经皮耳廓迷走神经刺激(taVNS)作为一种非侵入性替代方案,通过刺激外耳部皮肤靶向迷走神经的耳支,避免了手术风险,并可在标准化、耐受性良好的条件下重复应用。虽然在健康个体中taVNS改善认知功能已有较多证据,但其在神经精神疾病患者中的认知效应仍不明确且证据异质性较大。本系统评价旨在综合并严格评估当前关于taVNS对神经精神疾病患者整体认知及特定认知领域影响的证据。
方法
本系统评价遵循系统评价和荟萃分析优先报告项目(PRISMA)以及无需荟萃分析的合成(SWiM)指南的方法学标准。研究方案已在国际系统评价前瞻性注册库(PROSPERO)注册。
研究选择与数据提取
检索了MEDLINE/PubMed、EMBASE和Cochrane中央对照试验注册库(CENTRAL)等数据库,时间从建库至2025年9月1日,并辅以手动检索。纳入标准为涉及成年神经精神疾病患者、干预措施为taVNS的研究。主要结局是认知功能,包括整体认知功能和领域特异性认知功能。研究筛选和数据提取使用rayyan.ai平台独立由两名评审员进行。分歧通过协商一致解决。
数据分析
提取的数据包括PICO参数(人群、干预、对照、结局)以及根据国际taVNS研究共识推荐的刺激参数(部位、频率、脉冲宽度、强度、每日刺激时间、总持续时间)。认知结局变量根据运动障碍协会定义的认知领域进行分类,包括注意力和工作记忆、执行功能、语言、记忆、视觉空间功能以及社会认知。由于研究设计和刺激方案的异质性,使用众数和范围统计量而非基于均值的估计值来总结定量数据。使用Cochrane随机试验偏倚风险评估工具评估随机试验的偏倚风险,使用非随机研究偏倚风险评估工具(ROBINS-I)评估非随机研究的偏倚风险。
结果
研究筛选流程
系统检索共识别出418条记录,去除146篇重复文献后,剩余272篇进行筛选。经过标题和摘要筛选,排除67篇,剩余205篇进行全文评估。全文评估后,排除190篇,排除原因包括:会议摘要(58篇)、勘误(2篇)、预印本(5篇)、非英文/德文文献(2篇)、综述类文章(53篇)、研究方案或试验注册(10篇)、社论/观点等(17篇)、研究对象不正确(80篇)、干预措施不正确(2篇)、结局指标不正确(30篇)。通过手动检索额外获得2篇符合条件的研究。最终共15篇出版物被纳入本系统评价。
纳入研究特征
纳入的15项研究涵盖了多种神经精神疾病人群,其中最常见的是癫痫(7项),其次是COVID-19/长期新冠(3项)、帕金森病(2项)、重度抑郁症(2项)和轻度认知损害(MCI,1项)。所有研究的干预措施均为taVNS。约三分之二的研究为假刺激对照,三分之一为无对照设计。样本量最大的是一项随机、对照、双盲研究,涉及76名活动组和36名对照组癫痫患者。大多数研究纳入的taVNS治疗患者少于30人。刺激参数存在异质性,但最常见的设置是脉冲宽度250 μs,频率25 Hz,强度通常设定在感知阈和痛阈之间。最常刺激的部位是耳甲艇。刺激时长和总剂量差异很大。
认知结局
在15项纳入的研究中,有8项报告了taVNS后整体认知或至少一个特定认知领域有统计学意义的改善,而7项报告未发现显著的认知益处。改善最常出现在注意力和工作记忆领域(5项研究),其次是记忆(4项研究)、执行功能(3项研究)、语言(1项研究)、社会认知(1项研究)和整体认知(1项研究)。对于每个认知领域,至少有一项研究也报告了无效结果,这凸显了不同人群、结局指标和研究设计之间发现的异质性。
关于整体认知,有三项研究使用了蒙特利尔认知评估量表(MoCA)。其中一项针对MCI患者的研究报告了taVNS后MoCA评分有中等程度的改善,而另外两项针对癫痫患者的研究则未发现显著变化。
偏倚风险
大多数纳入研究的偏倚风险较高。仅有一项研究被评为低偏倚风险,四项研究存在一些偏倚担忧。
安全性
九项研究明确报告了(严重)不良事件的监测或发生情况,其余六项未提供安全性信息。报告的不良事件均为轻微且短暂的,所有研究中均未发生严重不良事件或留有后遗症的不良事件。
讨论
主要发现
本系统评价表明,taVNS可能对神经精神疾病(如重度抑郁症、癫痫、帕金森病、MCI和COVID-19)患者的认知功能产生有益影响,改善范围涵盖整体认知以及注意力、记忆、执行功能、语言和社会认知等特定领域。然而,研究结果存在异质性,并非所有研究都报告了积极效果。这种差异可能源于研究人群、疾病严重程度、刺激参数、结局测量工具以及研究设计(如对照类型)的不同。
潜在作用机制
taVNS改善认知的潜在机制可能是多因素的:
  1. 1.
    直接神经生理效应:taVNS通过刺激迷走神经耳支,激活脑干迷走神经-孤束核复合体,进而影响蓝斑(去甲肾上腺素能)、基底前脑(胆碱能)等关键核团,调节广泛的神经网络(如前额叶、边缘系统)及多种神经递质系统(如去甲肾上腺素、乙酰胆碱、GABA、5-羟色胺),这些系统对学习、记忆、注意力和执行功能至关重要。
  2. 2.
    感觉门控与注意过滤:taVNS可能通过改善感觉门控功能,增强对无关刺激的过滤,从而优化认知资源的分配,这在感觉门控功能受损的神经精神疾病中尤为重要。
  3. 3.
    间接临床效应:taVNS对原发病(如减少癫痫发作频率、减轻头痛)的疗效可能允许减少使用具有认知副作用的精神类药物(如某些抗癫痫药、托吡酯),从而间接改善认知功能。
局限性与未来方向
当前证据存在若干局限性:纳入研究数量有限,样本量普遍较小,研究设计和刺激参数异质性强,多数研究存在高或不明确的偏倚风险。这些因素限制了结果的可靠性和可推广性。由于异质性,无法进行定量荟萃分析。
未来的研究应致力于:
  1. 1.
    开展大规模、高质量的随机对照试验(RCT),采用更长的随访时间和标准化的刺激方案。
  2. 2.
    探索患者分层和预测生物标志物,识别最可能从taVNS认知获益的人群。
  3. 3.
    统一认知评估工具和研究设计,增强结果的可比性。
  4. 4.
    深化机制研究,结合神经影像学(如fMRI)和分子生物标志物(如BDNF)阐明作用通路。
  5. 5.
    优化刺激技术,包括电极设计和参数设置。
  6. 6.
    探索taVNS与其他认知增强干预措施(如认知训练)相结合的多模式治疗策略的协同效应。
结论
现有证据表明,taVNS是一种安全、耐受性良好的干预措施,对神经精神疾病患者的认知功能具有潜在益处。其作用机制可能涉及对脑干核团、分布式神经网络及多种神经递质系统的调节。然而,由于现有证据存在异质性、样本量小和偏倚风险较高等局限,目前尚无法就taVNS对认知缺陷的临床有效性得出明确结论。未来的研究需要更大规模、设计严谨的临床试验来验证其疗效,并探索最佳刺激参数、患者选择标准以及与其他治疗方式的联合应用。taVNS的非侵入性、成本效益和易于实施的特点使其成为一种有前景的、可扩展的神经精神疾病认知症状干预策略,但将其转化为广泛的临床应用仍需更多扎实的研究证据。
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