迷走神經刺激與腦中風復健｜Vagus nerve stimulation paired with stroke rehabilitation
沉浸在恐怖電影的氛圍，心臟存在感增加，呼吸漸漸加快甚至暫時屏息，或者尾牙過後飽到想作嘔，這些來自五臟六腑的感官，透過迷走神經系統傳達到腦內神經元，產生我們的感受，換句話說，調控迷走神經的活性能夠影響大腦的運作，據此發展出迷走神經刺激(vagus nerve stimulation, VNS)。在美國這項技術已經用於臨床治療憂鬱症和癲癇多年，近幾年學界開始研究對於中風病人的療效。
Introduction to Vagus Nerve
https://www.youtube.com/watch?v=NXAsnhmeEM8
迷走神經是人類第十對腦神經，人體最長和分布最廣的神經纖維，估計大約八成的迷走神經屬於感覺神經，肝心脾腎肺等臟器透過它回傳感官訊號和運作狀態。
2021年權威醫學期刊The Lancet，刊登了一篇重要的臨床試驗，提供發病至少9個月的慢性中風患者18次上肢任務導向療程(6週內完成)，每次為90-120分鐘，並於訓練當中開啟迷走神經刺激(下圖)，療程結束當下改善上肢動作的效果大約為僅接受上肢復健病患的2倍，而且效果維持到療程結束的90天後[1]。
具體來說，刺激組治療結束時上肢Fugl-Meyer Assessment的平均進步分數為5分，而沒刺激組為2.4分，90天後刺激組平均增加5.8分，沒刺激組來到3分。刺激組的53人中，有23人(47%)的進步分數達到6分以上，即最小臨床重要差異(minimal clinical important difference)的閾值，但無刺激組則只有24%病人(13/55)達到這個程度[1]。
前述迷走神經刺激需要進行微手術，讓電極貼近體內的迷走神經主幹，可能不適用手術、感控風險高的患者，於是後來發展出非侵入式的刺激術，原理是外耳道有一條迷走神經的分支(auricular branch of the vagus nerve, ABVN)，差不多是一般耳機貼附的位置，因此改將微電流刺激此處，同樣能影響迷走神經和中樞神經系統的運作[2]。搭配中風復健的臨床研究還在初步階段。
療效背後的可能理論，一段時間的VNS促使神經系統製造和釋放多種神經傳導物質，譬如擴張血管的一氧化氮(nitric oxide)，具神經保護作用的腦源性神經滋養因子(brain-derived neurotrophic factor, BDNF)，抑制興奮性毒害和發炎反應的血清素(serotonin)和正腎上腺素(norepinephrine)，上述這些機制被認為與降低中風之後腦細胞持續凋亡有關[3]。此外，BDNF則是參與記憶和學習可塑性機制的重要蛋白質，分泌BDNF可能有助於復健成效[4]。
Reference
- Dawson et al., Vagus nerve stimulation paired with rehabilitation for upper limb motor function after ischaemic stroke (VNS-REHAB): a randomised, blinded, pivotal, device trial. Lancet. 2021;397(10284):1545-1553.
- Butt et al., The anatomical basis for transcutaneous auricular vagus nerve stimulation. J Anat. 2019; 236(4):588-611.
- Cai et al., Vagus nerve stimulation in ischemic stroke: old wine in a new bottle. Front Neurol. 2014;5:107.
- http://taot.org.tw/news/unit/377