一名研究人員拿著一個光泵浦磁力計，他們使用這些非侵入性設備首次記錄了人類迷走神經的活動。圖片來源：高通研究所/加州大學圣迭哥分校
科技日報記者?張夢然
美國加州大學圣迭哥分校領導的一個研究團隊首次表明，可穿戴的非侵入性設備能在臨床環境中測量人類迷走神經活動。該設備成功記錄了人類迷走神經、頸動脈竇神經以及在頸部皮膚和肌肉中發現的其他自主神經的活動。研究發表于最新一期《自然·通訊生物學》。
迷走神經如同神經系統的“高速公路”，它在人體由損傷或感染引起炎癥反應中，起著關鍵作用，并且一直是敗血癥等致命疾病研究的重點。為了向醫療人員提供一種經過臨床驗證的、可用于監測神經系統活動水平的工具，研究人員設計了一種靈活的、黏合劑集成的電極陣列。
這種新設備利用“磁神經造影術”，取代了手術植入微電極來監測或激活迷走神經，做到了無創、準確且實時。該設備的原理是能準確“感應”神經活動產生的磁場，這些磁場脈沖可警示神經系統受到的“威脅”。
研究人員在9名成年人受試者中測試了該設備。患者們被注射了毒素脂多糖，在體內誘導一種暫時的過度炎癥狀態，模仿了與血液感染相關的炎癥。而在患者注射脂多糖后的半小時內，該設備已檢測到他們右耳以下的神經活動發生了變化。研究人員證實了神經活動的增加和通過血液樣本釋放的炎癥蛋白。他們還記錄了整個過程中心率的變化，以及兩個部位的神經放電與特定炎癥細胞因子、抗炎細胞因子變化之間的關系。
借助新技術，醫生們成功識別出有高風險發生與敗血癥相關的并發癥和死亡率的兩組患者。未來該設備還可用于確定相關治療是否能有效減少體內炎癥，從而定制針對個體患者神經系統的治療劑量。
迷走神經支配頸部、胸腔內器官及腹腔內大部分臟器，調節循環、呼吸、消化三個系統。但就是這么一條關鍵“高速公路”，其監測一直只能用手術侵入性手段來實現。現在，一種非侵入的可穿戴設備，第一次成功監測了該神經并向人們提供了病原體感染及炎癥的早期診斷標志物。更重要的是，它并非只是試驗階段，而是已經實際應用了——美國加州大學圣迭哥分校雅各布斯醫療中心的重癥監護室已部署了該設備開始幫助大量患者。
