哪种医疗干预措施已获得美国食品药品监督管理局（FDA）批准，可通过不同设备和适应症，帮助治疗癫痫、中风康复、抑郁、偏头痛、丛集性头痛，以及最近的类风湿关节炎等截然不同的疾病？
答案是迷走神经调控——这是一个统称，涵盖使用受控信号（通常是温和的电脉冲）来影响大脑回路、炎症和器官功能的疗法。在一项发表于《综合生理学》（Comprehensive Physiology）的新综述中，加州大学圣迭戈分校领衔的研究人员综合了目前对这些疗法作用机制的认识，并探讨了开发下一代疗法所需的条件。
“现在有数百篇论文在讨论不同的机制——刺激或阻断迷走神经如何调节大脑回路、免疫系统以及心脏、肺、肾脏等器官系统，”该论文的第一作者、加州大学圣迭戈分校电气与计算机工程系新近毕业的博士、加州大学圣迭戈分校高通研究所附属成员，以及InflammaSense公司设计工程总监Troy（Yifeng） Bu说，“然而，该领域一直缺乏对这些机制及其影响的全面总结。我们的论文引用了超过660篇参考文献，提供了一份统一的综合。”
迷走神经调控的目标是与它同名的神经——自主神经系统的一条“超级高速公路”，从脑干沿着颈部两侧向下延伸至胸腔和腹部。对于某些患者，这意味着一种非药物选择或辅助手段，旨在改变驱动疾病相关症状的潜在神经信号。
“该论文识别了文献中最重要的发现和研究团队，”资深作者、加州大学圣迭戈分校医学院麻醉学教授、加州大学圣迭戈分校高通研究所和VA圣迭戈医疗系统附属成员，以及InflammaSense公司联合创始人兼首席执行官Imanuel Lerman医学博士说，“它还讲述了政府（包括DARPA）如何通过ElectRx项目早期资助这项工作，随后NIH SPARC计划等后续机构资金推动了一大批不同的治疗手段和疗法的涌现。”
“然而，我们不想操之过急，因为我们需要开发针对特定个体、器官和疾病的治疗方法，”他继续说道，“我们必须确保新的疗法适用于其特定的用途。”
描绘复杂图景
在论文中，作者揭示了迄今为止与迷走神经相关的复杂机制网络和治疗途径。
Bu本人也承认，他对自己发现这么多机制感到惊讶——从突触可塑性到内分泌整合——其中许多机制相互影响。该综述的贡献之一是一张表格，它将疾病与拟议的机制以及跨器官系统的证据强度联系起来。
“虽然许多研究人员了解自己的专业领域，”Lerman说，“但我们提供了一个更大的平台，以便其他人可以开始建立更广泛的联系，看到通常互不交流的领域之间的模式和空白。”
论文还强调了参数（如频率、强度和刺激位置）缺乏统一性。这些差异给不同研究之间的比较带来了挑战。这种标准化的缺乏也延伸到了FDA批准的设备，这些设备都是针对特定用途单独批准的。
“并不能总是说一台设备因为它与另一台相似就能做到同样的事情，”Lerman指出，“许多方面可能并不等效，比如波形、电流、电压或基于定向能的平台。”
个体变异问题
人与人之间的差异为开发针对迷走神经的疗法增加了另一个关键因素。
“患者会非常不同，”Lerman说，“人们的解剖结构不同，他们的大脑处理和外周神经活动层面的网络系统也不同。他们的自主神经调定点以及刺激迷走神经内某些纤维所需的阈值存在异质性。合并症，如COPD、心脏病和精神健康障碍，会改变患者自主神经系统对压力的反应方式以及调节炎症的方式。所有这些因素在迷走神经刺激中都很重要。”
根据作者的说法，解决个体变异问题的一个潜在方案是自我调节的“闭环”系统，可以根据患者的生物特征反馈进行调整。带有传感器的设备可以通过根据患者的生物标志物持续调整剂量来提供个体化医疗。
作者指出的推进该领域的其他机会包括使用人工智能（例如优化参数和预测应答者），以及针对迷走神经内的选择性纤维以产生特定效果。
“撰写这篇论文是一段令人难以置信的旅程，”Lerman总结道，“我们自始至终的目标是提供一个框架，用于构建系统模型，以便我们能够识别受影响的器官，了解它们如何与不同的迷走神经刺激设备相互作用，并预测预期和非预期效应——从而将正确的疗法应用于正确的部位。”
论文的作者除了Bu和Lerman之外，还有加州大学圣迭戈分校医学院的Alex Liang、Benjamin Hoffman、Andres Gottfried-Blackmore和Ravinder Mittal；加州大学圣迭戈分校和VA圣迭戈医疗系统的Dawn Schiehser、Alan Simmons和Ruth Klaming；伦敦大学学院的Oliver Case；伦斯勒理工学院的Christopher Puleo；以及明尼苏达大学和第二波系统公司（SecondWave System Incorporated）的Hubert Lim。
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