迷走神经（vagus nerve, VN）作为副交感神经系统的重要组成部分，具有传导压力、疼痛、牵张、温度、化学物质、渗透压及炎症等躯体感觉刺激的功能。该神经自延髓发出后，经颈静脉孔出颅腔，沿颈内静脉与颈总动脉之间的神经血管束下行，延伸至胸腹腔并广泛支配心脏、肺及胃肠道等多个内脏器官。迷走神经在心脏功能调节、胃肠运动控制、呼吸节律维持及免疫稳态中发挥关键作用。迷走神经电刺激通常可分为植入式迷走神经电刺激（iVNS）和经皮迷走神经电刺激（nVNS）。近日杭州电子科技大学自动化学院（人工智能学院）的Zhen Chen 和Kezhou Liu对迷走神经电刺激（VNS）的临床应用及其作用机制，以及各临床应用的参数选择进行了系统的综述总结。

（1）可能的机制：迷走神经刺激（VNS）治疗癫痫的潜在机制尚未完全阐明，但可能与以下因素相关：

• 通过孤束核（nucleus tractus solitarius）和延髓网状结构（medullary reticular formation）通路介导脑电（EEG）活动的去同步化，从而抑制神经元异常放电；

  
  

• 调节神经递质系统，表现为抑制性递质（如γ-氨基丁酸，GABA）的释放增加，同时降低兴奋性递质（如谷氨酸）的传递效能，最终实现神经兴奋性与抑制性平衡的重建；

  
  

• 通过调节脑网络连接（如降低丘脑-皮层功能连接强度）及抑制炎症反应等多维度机制发挥抗癫痫作用。

  
  

（2）临床应用：1997年FDA批准了植入式迷走神经电刺激（VNS）用于药物难治性癫痫的治疗；在一项植入式米走势神经电刺激随机双盲试验中，接受常规治疗强度刺激（94例患者，年龄13-54岁）的药物难治性癫痫患者总体发作频率平均降低28%，而低强度刺激组（102例患者，年龄15-60岁；p=0.04）仅降低15%。随着非侵入性迷走神经刺激（nVNS）技术的发展，多项针对难治性癫痫患者的治疗研究表明，经皮耳迷走神经刺激（taVNS）也可显著减少癫痫发作频率。

（3）刺激参数：

在癫痫治疗研究中应用迷走神经刺激（VNS）时，观察到受试者情绪显著改善，提示VNS对抑郁症治疗的潜在价值。

（1）可能的机制：

• 调节单胺类神经递质释放：VNS通过激活中缝背核和蓝斑核，上调5-羟色胺（5-HT）和去甲肾上腺素（NE）水平，改善抑郁相关的单胺递质紊乱；

• 促进神经可塑性：通过增加脑源性神经营养因子（BDNF）表达，增强海马体与前额叶皮层的功能连接，改善情绪调节及认知功能；

• 激活CAP，从而减轻神经炎症，这被认为是抑郁症的关键病理机制；

• 调节默认模式网络（DMN）和边缘系统内的功能连接，增强情绪处理和认知功能，有助于减少负面情绪反应。

（2）临床应用：Rush等学者于2000年首次开展非癫痫患者VNS抗抑郁研究，证实其对难治性抑郁症患者的显著疗效；基于多项临床证据，美国食品药品监督管理局（FDA）于2005年批准VNS可用于药物难治性抑郁症的治疗。

（3）刺激参数：

基于接受迷走神经刺激（VNS）治疗的癫痫患者出现体重减轻的现象，代谢领域科研人员开展了一系列关于VNS对体重、摄食行为及肥胖治疗的研究。

（1）可能的机制：

• 食欲调控：VNS作用于下丘脑摄食中枢，调节食欲相关激素（如：瘦素、胃饥饿素）的分泌，从而抑制饥饿感并增强饱腹感；

• 代谢调节：VNS通过调控肝脏与胰腺功能，改善糖代谢及胰岛素敏感性，促进能量代谢平衡并减少脂肪蓄积；

• 肠脑轴调控：VNS通过迷走神经与肠道的双向调节通路，影响肠道菌群分布及激素分泌，进而调控食欲与代谢功能；

• 免疫调节：VNS通过激活迷走神经末梢释放乙酰胆碱（ACh），触发胆碱能抗炎通路（CAP），而胆碱能机制与肥胖相关炎症及代谢并发症的缓解密切相关。

（2）临床应用：2015年，基于ReCharge临床试验结果，美国食品药品监督管理局（FDA）批准了植入式胃迷走神经电刺激用于肥胖症的临床治疗。

部分病例报告显示，接受迷走神经刺激（VNS）治疗的难治性癫痫患者偏头痛症状改善，提示VNS对偏头痛的预防性治疗具有潜在益处。

（1）可能的机制：

• 神经调控作用：VNS通过调节脑干孤束核（NTS）与蓝斑核（LC）的活性，影响痛觉信号传递；同时抑制三叉神经尾核（TNC）活动，减少头痛相关的神经炎症与痛觉敏化；

  
  

• 抗炎效应：VNS激活胆碱能抗炎通路（CAP），抑制促炎细胞因子（如IL-1β、TNF-α）释放，从而缓解头痛相关神经炎症；

  
  

• 脑网络功能调节：VNS通过调控默认模式网络（DMN）与疼痛处理脑区（如前扣带回皮层、岛叶）的功能连接，改善头痛患者的痛觉感知与情绪调节；

  
  

• 神经递质调节：VNS调控单胺类神经递质（如5-HT、NE）释放，影响痛阈与情绪状态，从而缓解头痛症状。

  
  

（2）临床应用：2018年，FDA批准nVNS用于偏头痛治疗，2019年进一步批准其用于丛集性头痛治疗。目前，经皮耳迷走神经刺激（taVNS）已成为治疗头痛的有效非药物手段，最新临床研究为其在丛集性头痛治疗中的安全性与疗效提供了证据支持。

（3）刺激参数：

2009年，Ay团队发现迷走神经刺激（VNS）可减少大鼠脑缺血性卒中模型的梗死体积，提示VNS可能对卒中后恢复具有积极作用。

（1）可能的机制：

• 抑制神经炎症：VNS通过激活胆碱能抗炎通路（CAP），减少肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和白细胞介素-1β（IL-1β）等促炎因子释放，从而减轻卒中后神经元损伤；

  
  

• 促进神经可塑性：VNS增强乙酰胆碱（ACh）、去甲肾上腺素（NE）和脑源性神经营养因子（BDNF）等神经调节因子释放，促进突触重组及卒中受损脑区的功能恢复；

  
  

• 抑制细胞凋亡与自噬：VNS通过降低氧化应激反应和线粒体功能障碍，减少神经元程序性死亡；

  
  

• 调控血脑屏障（BBB）通透性：VNS调节内皮紧密连接蛋白表达，减少BBB渗漏，预防继发性脑损伤；

  
  

• 促进血管新生：VNS刺激血管内皮生长因子（VEGF）释放，增强血管生成并改善缺血区脑血流灌注。

  
  

（2）临床应用：2013年，Hays团队研究表明，在缺血性卒中康复训练中联合应用VNS可增强大鼠上肢力量，并据此提出配对VNS疗法（paired VNS/VNS-REHAB）。该疗法通过将VNS与康复训练同步实施，即患者在执行康复运动时接受VNS刺激。2021年，美国食品药品监督管理局（FDA）批准VNS用于改善卒中后患者上肢功能障碍。

（3）刺激参数：

大量研究表明，迷走神经刺激（VNS）可通过调控胆碱能通路影响炎症因子表达，从而发挥抗炎作用。因此，VNS可作为非药物抗炎治疗手段，应用于肠炎、肾炎、类风湿性关节炎等多种炎症性疾病。

（1）炎症性肠病（IBD）是累及结肠与小肠的炎性疾病，主要分为溃疡性结肠炎与克罗恩病，目前IBD尚无根治方案。研究证实，VNS可改善大鼠结肠炎模型肠道炎症，提示其对消化道炎症的抗炎效应；针对克罗恩病的初步研究表明，VNS可通过恢复迷走神经张力降低患者炎症水平。

（2）在肾脏移植领域，VNS可调控供体器官基因表达谱，改善受体肾功能，提示其治疗肾脏炎性疾病的潜力。然而，近期一项针对血液透析患者的试点临床试验显示，VNS未显著改变细胞因子水平，需进一步研究验证其对肾病患者的疗效。

（3）类风湿性关节炎（RA）作为慢性自身免疫性疾病，治疗核心在于抑制促炎因子（如TNF-α）的表达与释放。研究证实，VNS可下调TNF-α水平并缓解RA病情严重程度。最新试点研究对36例高/低疾病活动度RA患者进行经皮耳迷走神经刺激（taVNS）干预，发现短期治疗可降低疾病活动度与促炎因子水平，初步支持VNS在RA中的抗炎价值。

（4）围手术期炎症调控方面，腹腔手术可诱发肠肌层炎症与肠麻痹（术后肠麻痹，POI），而重大创伤可能引发全身炎症反应综合征（SIRS）。最新临床研究证实，非侵入性迷走神经刺激（nVNS）在结直肠手术患者中具备安全性、治疗依从性与操作可行性；双盲试点实验表明，taVNS治疗SIRS耐受性良好且不良反应极少。未来，taVNS有望成为POI与SIRS的有效干预手段，但仍需优化临床试验设计并积累更具说服力的循证数据。

刺激参数：

迷走神经刺激（VNS）在心血管疾病治疗中展现出多靶点作用机制与潜在应用价值，其核心机制可归纳如下：

• 自主神经平衡调节：VNS通过激活迷走神经（VN）副交感纤维，有效抑制交感神经过度兴奋，重建自主神经动态平衡；

  
  

• 抗炎效应：激活胆碱能抗炎通路（CAP），抑制促炎细胞因子（如TNF-α、IL-1β）释放，减轻心血管炎症反应；

  
  

• 心脏电生理特性改善：调控心肌细胞离子通道功能，优化动作电位传导；

  
  

• 心肌保护作用：通过减少氧化应激、抑制细胞凋亡（如Bcl-2/Bax通路调控），显著增强心肌细胞活力；动物实验证实VNS可改善大鼠心肌梗死后心肌萎缩；

  
  

• 血流动力学调节：通过调节血管张力（如一氧化氮释放）及血流分布，改善心肌灌注；

  
  

• 下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）调控：抑制应激激素（如皮质醇）分泌，降低心脏负荷。

  
  

（1）临床前研究显示，VNS联合心肺复苏（CPR）可使心脏骤停大鼠自主循环恢复（ROSC）成功率提升至90.91%，显著优于单纯CPR组（83.33%）。VNS还可减少除颤次数、缩短CPR时间，并改善复苏后心脑功能恢复率及生存期。

（2）心力衰竭领域，动物实验表明VNS可改善慢性心衰大鼠长期生存率（降低死亡相对风险73%），犬模型中低强度VNS可增强左室收缩功能、延缓心室重构。然而，近期多国联合临床试验未证实VNS对慢性心衰患者死亡率或再入院率的改善作用，提示需进一步探索其临床适用人群及机制异质性。

（3）心肌梗死治疗中，经皮耳迷走神经刺激（taVNS）可显著改善心肌缺血再灌注损伤（I/R），逆转钙调控异常分子机制（如SERCA2a活性恢复）。缺血期即时启动VNS可有效预防心肌损伤，缺血后启动仍具保护作用，但再灌注后干预无效，凸显VNS时效性的关键作用。

（4）心房颤动（AF）机制研究显示，VNS通过调控自主神经张力（降低交感/迷走失衡）抑制房颤诱发，缩短房颤持续时间并延长房颤周长。犬模型中，快速心房起搏诱导的房颤可被VNS逆转，其机制涉及心房重构抑制。

尽管多项研究证实VNS对心血管疾病的保护作用，但其可能诱发心动过缓、房室传导阻滞甚至心脏骤停等严重不良反应，提示需严格筛选适应症并优化刺激参数。未来研究应聚焦VNS个体化治疗方案的制定及其与现有抗心律失常疗法的协同效应。

迷走神经（VN）在记忆、情绪及疼痛调控中发挥关键作用。目前其临床应用已扩展至帕金森病（PD）、自闭症谱系障碍（ASD）、阿尔茨海默病（AD）、创伤性脑损伤（TBI）及焦虑症等脑部疾病的研究与治疗。VNS治疗脑部疾病的机制主要包括：

• 激活胆碱能抗炎通路（CAP）：抑制神经炎症反应；

• 联合康复训练促进神经可塑性：通过运动-感觉耦联增强突触重组；

• 调节神经递质释放：如5-HT、去甲肾上腺素（NE）及谷氨酸；

• 自主神经功能调控：通过副交感神经直接控制心率变异性（HRV）及下丘脑-垂体-肾上腺轴（HPA轴）活性。

（1）帕金森病（PD）

PD是一种以黑质多巴胺能神经元丢失为特征的神经退行性疾病。临床前研究证实VN与PD病理进展相关。2019年首次将经皮迷走神经刺激（tcVNS）应用于PD患者，发现其可改善步态冻结现象；高频VNS（>20Hz）可显著减少α-突触核蛋白聚集并降低炎症标志物（如IL-6）水平。

（2）自闭症谱系障碍（ASD）

ASD以社交沟通障碍为核心特征。研究显示taVNS可通过增强杏仁核-前额叶皮层功能连接改善情绪识别能力，从而缓解ASD核心症状。一项针对癫痫共病ASD儿童的初步研究发现，VNS干预后刻板行为减少且社交主动性提升。

（3）阿尔茨海默病（AD）

AD的病理特征包括β淀粉样蛋白（Aβ）沉积、Tau蛋白过度磷酸化及神经炎症。VNS通过调控糖原合成酶激酶-3β（GSK-3β）活性抑制Tau蛋白异常磷酸化，并下调HPA轴相关应激激素（如皮质醇）水平，为AD认知障碍提供潜在治疗靶点。

（4）创伤性脑损伤（TBI）

动物实验表明，配对VNS疗法可通过激活蓝斑核-脊髓背角通路增强运动功能恢复。临床研究显示植入式迷走神经刺激（iVNS）可提高中重度TBI患者前额叶及丘脑区脑血流灌注，促进意识恢复。首例taVNS治疗TBI后意识障碍患者的案例报告显示，治疗后患者恢复睡眠-觉醒周期并出现睁眼反应。最新研究进一步证实VNS可通过增强默认模式网络（DMN）与中央执行网络（CEN）功能连接改善TBI后认知功能。

（1）纤维肌痛综合征（FM）

纤维肌痛综合征是一种以慢性广泛性疼痛、睡眠障碍、疲劳及认知功能损害为特征的常见疾病。一项开放标签Ⅰ/Ⅱ期试验表明，迷走神经刺激（VNS）可能作为传统治疗抵抗型FM患者的辅助疗法。另一项随机临床试验发现，经皮耳迷走神经刺激（taVNS）可缓解FM患者疼痛并改善生活质量，未来需扩大样本量并开展更多相关研究。

（2）耳鸣

耳鸣指在无外界声源时出现的幻听感知。动物研究显示，VNS与声刺激配对可调控听觉皮层的神经可塑性。后续人类研究表明，VNS联合去除耳鸣频率的声调可能改善耳鸣相关症状。目前尚无可靠证据表明单独使用未配对声刺激的taVNS对耳鸣治疗有效。未来需通过高质量研究优化刺激参数、延长随访周期并明确最敏感耳鸣人群，以弥补现有研究的局限性。

（3）原发性失眠

taVNS被证实对原发性失眠具有疗效。此类患者常表现为自主神经功能失衡、神经源性炎症因子水平升高及对外界噪声或情绪刺激的过度敏感。taVNS通过直接纠正自主神经失衡、激活胆碱能神经元系统并抑制炎症介质释放发挥作用。影像学研究显示，taVNS可调节睡眠期间灰质、下丘脑、丘脑及海马等与睡眠障碍密切相关的脑区神经元活动。

迷走神经刺激（VNS）通过激活迷走神经（VN）调控副交感神经系统，后者在维持自主神经功能平衡中发挥核心作用。VNS通过调节副交感张力，可纠正自主神经失衡状态，尤其在交感神经过度激活相关的病理条件下（如心力衰竭、炎症性疾病及代谢紊乱）具有重要临床价值。研究表明，VNS可通过延长迷走神经动作电位时程，显著改善心力衰竭患者的心率变异性（HRV），并降低交感神经亢进标志物（如去甲肾上腺素）水平。此外，VNS通过激活迷走神经背核-肠神经系统通路，增强胃肠动力并抑制促炎因子（如TNF-α、IL-6）释放，进一步证实其对自主神经调控的双向调节作用。忽视这一作用机制将限制对VNS治疗潜力的全面认知及其在自主神经功能紊乱相关疾病中的拓展应用。

VNS通过多维度机制（抗炎、神经递质调节、神经可塑性、血管生成等）为多种疾病（癫痫、抑郁、卒中后康复、偏头痛等）提供治疗新策略。未来研究需重点关注：明确不同疾病的最佳刺激参数（如频率、脉宽、电流强度）；开发智能化闭环调控系统；开展大规模随机对照试验验证长期疗效与安全性。