综述：旨在改善心率变异性的治疗方法或可改善创伤性脑损伤后的创伤后应激障碍和焦虑

《Current Physical Medicine and Rehabilitation Reports》：Treatments Aimed at Improving Heart Rate Variability May Improve Post Traumatic Stress Disorder and Anxiety after Traumatic Brain Injury

本综述深入探讨了创伤性脑损伤（TBI）后自主神经系统（ANS）功能障碍与创伤后应激障碍（PTSD）及焦虑之间的关联。文章指出，TBI可导致交感神经活动增强、心率变异性（HRV）降低，进而可能诱发神经精神症状。综述重点评估了生物反馈、睡眠恢复、瑜伽等以ANS为靶点的非药物疗法，认为通过主动降低交感神经输出是管理TBI后PTSD和焦虑的有效策略，为临床提供了新的生理学视角。

　　

引言

创伤后应激障碍（PTSD）和焦虑是致残性的神经精神障碍。PTSD的特征是慢性的威胁感，表现为闪回、回避症状和过度警觉。创伤性脑损伤（TBI）是导致残疾的主要原因，2019年全球新发病例达2700万，但许多病例未被报告。研究表明，TBI后第一年内，焦虑障碍的患病率为13%至32%，PTSD为12%至32%。TBI后的社会心理压力因素可导致PTSD和焦虑的发生，但可能还存在一种独特的神经生理机制。

自主神经系统（ANS）通过交感神经系统（SNS，“战斗或逃跑”系统）和副交感神经系统（PNS，“休息与消化”系统）之间的动态平衡来维持体内稳态。大量证据表明，TBI后会出现ANS功能障碍，即使是轻度TBI（mTBI）也不例外。TBI可能损伤大脑调节副交感神经活动的通路，导致SNS活动过度。心率增快、出汗、睡眠困难和过度警觉既是交感神经活动增强的症状，也是PTSD和焦虑的症状。因此，TBI后的PTSD和焦虑可能部分源于自主神经功能障碍。

病理生理学

ANS和下丘脑-垂体-肾上腺（HPA）轴构成了应激反应的两个最大组成部分。HPA轴是神经内分泌系统的一部分，通过释放促肾上腺皮质激素（ACTH），进而促使肾脏释放皮质醇。然而，急性ACTH和皮质醇缺乏发生在10-15%的TBI后人群中。这表明ANS可能是过度警觉和压力症状的重要贡献者。

TBI后的自主神经功能障碍被认为是自主神经中枢与心血管系统解耦的结果。例如，心脏处于PNS的紧张性抑制控制之下，但眶额皮质和内侧前额叶皮质的损伤可解除对杏仁核中GABA能神经元的抑制。被激活的杏仁核中央核导致心率增快和心跳间隔时间变异性（即心率变异性，HRV）降低。前额叶皮质的紧张性抑制控制可能提供了进化优势，但在脑损伤后，持续增加的“战斗或逃跑”活动可能导致不良后果。HRV降低与不良健康结局相关，包括TBI患者死亡率增加。

测量ANS功能障碍

SNS和PNS的平衡可以通过多种方式测量，这些测量为了解TBI后ANS功能提供了依据。心率和血压的升高是交感神经活动增强的标志。研究发现在脑震荡运动员受伤后48小时内静息时，其收缩压和心率高于非脑震荡运动员，这为脑震荡组交感神经活动增加提供了证据。同样，动脉脉搏波分析显示，脑震荡后48小时内外周动脉僵硬度（交感神经输出增加的指标）增加，并且症状持续时间较长的脑震荡运动员外周动脉僵硬程度更高。

HRV是另一个通过连续心跳间期振荡来测量ANS的无创指标。心电图是HRV测量的金标准，提取连续R波之间的时间间隔用于计算HRV。HRV增高表明副交感神经活动更强，HRV降低则表明交感神经活动更强。大量证据表明，与对照组相比，TBI后人群的HRV降低，表明TBI后存在交感神经活动增强的状态。系统综述发现，TBI后HRV降低是预后更差的预测因子，包括死亡率增加。HRV的变化在TBI后个体中可持续测量至伤后5年。大多数研究分析静息状态下的HRV，但运动激发试验可揭示静息时不存在HRV显著降低。因此，HRV的变化可能持续超过5年。

有充分证据表明，低HRV与PTSD和焦虑相关，提示SNS活动增强与这些神经精神结局有关。一项横断面分析发现，在作战退伍军人中，HRV降低与同时患有疼痛、PTSD和轻度TBI显著相关。一项针对患有PTSD和轻度TBI退伍军人的随机对照试验表明，经皮迷走神经刺激后，参与者出现了更多副交感神经介导的HRV。其他研究发现，与PTSD相关的特征，包括愤怒、焦虑和易怒，在轻度TBI中与交感神经介导的HRV相关。在伤后6-12周的mTBI患者中，HRV降低也与焦虑相关。在有严重TBI病史的参与者中，HRV增高与社会认知、共情相关，并与述情障碍呈负相关。除了脑损伤的社会心理压力外，大脑的结构性改变导致交感神经活动增强，可能促进焦虑障碍（包括PTSD）的发展。

ANS靶向治疗

虽然PTSD和焦虑可能源于遗传、环境和心理原因，但TBI后可能涉及其他因素。TBI后ANS功能障碍导致交感神经活动增强，可能是易感人群发病的诱因，也可能加重先前症状较轻个体的PTSD和焦虑症状。因此，旨在增强副交感神经活动或降低交感神经活动的治疗可能恢复ANS功能并缓解PTSD和焦虑症状。

生物反馈

生物反馈是一种疗法，借助电子设备显示个体的生理功能，教导个体改变自身的生理过程。HRV生物反馈是其中一个特定亚型，涉及呼吸技巧以实现副交感神经介导的HRV。2023年Talbert及其同事的系统综述发现了八项关于HRV生物反馈对TBI患者影响的原创研究。他们发现所有八项研究显示治疗后副交感神经介导的HRV增加，身体症状（包括头痛和睡眠）改善，情绪改善。然而，这些研究总体存在中到高度的偏倚风险，主要由于缺乏对照、随机和盲法。系统综述发表后的另一项研究发现，生物反馈降低了mTBI患者的焦虑和易怒性。总体而言，HRV生物反馈是可行的，并可能改善TBI后焦虑障碍，包括PTSD。针对普通人群和退伍军人的研究发现了类似结果。在患有PTSD但无明确TBI病史的退伍军人中，HRV生物反馈显著增加了HRV，同时减轻了PTSD症状。一项荟萃分析发现，在接受非HRV特异的广义生物反馈后，参与者的焦虑有统计学显著改善。生物反馈和HRV生物反馈可能改善TBI患者的PNS功能，减轻其PTSD和焦虑症状。

迷走神经刺激

神经调节是一种利用电刺激兴奋或抑制神经元活动的治疗技术。这包括迷走神经刺激（VNS），它于1997年首次获得美国食品和药物管理局批准用于抑制癫痫，随后很快被用于其他临床病症。迷走神经将副交感神经传出信号传递到众多内脏器官和组织。此外，超过80%的迷走神经是传入纤维，终止于脑干的孤束核。迷走神经受刺激时，会增加基底前脑胆碱能系统和蓝斑去甲肾上腺素系统的活动。此外，调节焦虑的中枢——眶额皮质、脑岛、海马和杏仁核——变得更加活跃。迷走神经可以通过机械方式（如按摩）和电流刺激。迷走神经刺激器可以植入胸部皮下，电极连接至颈部的迷走神经；也可以经皮放置，将表面电极置于迷走神经最表浅的颈部和耳部区域。在无TBI的成人中，经皮耳部VNS已被证明可降低GAD-7评分所评估的焦虑程度。

目前关于VNS与TBI患者焦虑或PTSD相互作用的已发表研究很少。一项初步研究观察到，患有PTSD和轻度TBI病史的作战退伍军人在经皮VNS后出现了更多副交感神经介导的HRV。此外，研究发现患有TBI的大鼠在VNS后焦虑行为减少。目前支持使用VNS治疗TBI患者焦虑或PTSD的证据有限，但其安全性以及在普通人群和TBI动物模型中的成功为其进一步研究提供了依据。

睡眠

睡眠质量下降在TBI后很常见，尤其是mTBI。30-80%有脑震荡病史的个体报告睡眠剥夺。ANS功能障碍与睡眠障碍之间存在双向关系，一方会加重另一方的症状。还有证据表明，由交感神经活动增强引起的睡眠紊乱与焦虑障碍相关。因此，TBI诱导的ANS功能障碍可引发或加重睡眠障碍，而睡眠质量差会导致交感神经介导的效应，如PTSD和焦虑。睡眠不足也可独立表现为其他TBI相关症状，包括情绪失调和焦虑。一项对452名有TBI病史参与者的调查显示，50%报告有失眠症状，29%符合失眠综合征的诊断标准。然而，在后一组中，只有42%报告接受过专业人员的睡眠障碍治疗。睡眠紊乱是ANS平衡的障碍，应予以治疗以促进大脑正常功能。

有多种非药物和药物治疗方法可改善TBI后的睡眠。证据最多的非药物治疗是认知行为疗法。这种治疗后TBI睡眠紊乱的治疗可能增加副交感神经活动并减轻PTSD和焦虑症状。一项初步研究发现，患有PTSD的参与者接受认知行为疗法治疗后，睡眠期间HRV降低。在药物治疗方面，褪黑素不仅被发现在TBI患者中改善睡眠，还能减轻焦虑症状。褪黑素与ANS的相互作用尚未完全明了，但其促眠作用可能帮助大脑摆脱睡眠中断和ANS功能障碍相互恶化的循环。其他睡眠的药物治疗可能以这种方式防止进一步的ANS失调。最后，阻塞性睡眠呼吸暂停与交感神经活动增强相关，而其标准治疗持续气道正压通气与交感神经活动降低相关。优质睡眠对TBI康复至关重要，通过直接或间接调节ANS来改善睡眠可以减轻神经精神障碍的症状。

瑜伽

瑜伽是一种源于古印度的实践，包括称为体式的身体运动、呼吸练习和冥想。一项对42项研究的荟萃分析发现，在普通人群中，瑜伽体式与皮质醇水平、静息血压和静息心率降低相关，并与HRV增加相关。另一项来自普通人群的荟萃分析将瑜伽与太极（另一种源于中国的 mindful body movements）结合。他们的分析包括17项随机对照试验，发现身心练习与副交感神经介导的HRV相关。他们还发现参与者的感知压力水平显著降低。在针对有TBI病史的群体时，有证据表明类似的副交感神经介导的改善。一组705名轻度至重度TBI患者在为期6周、每周一次的瑜伽干预后，积极情绪和幸福感测量有显著改善。另一项对411名有TBI病史参与者的研究也呼应了这些结果。类似地，在有TBI病史的退伍军人和现役军人中，参与基于瑜伽的正念训练与情绪改善呈正相关。瑜伽可能降低TBI患者的SNS活动，并且是治疗TBI后PTSD和焦虑的可行方法。

有氧运动

虽然练习瑜伽有显著益处，但参与其他形式的体育锻炼也能平衡ANS，从而改善PTSD和焦虑。久坐生活方式在TBI后很常见，且独立与副交感神经张力降低相关。有氧运动后已证明可改善HRV中的SNS和PNS平衡，尽管这尚未在TBI人群中进行研究。有氧运动也被证明可改善普通人群的PTSD症状。有氧运动不仅可以改善TBI个体的心血管系统，还可能治疗PTSD和焦虑。

多模式治疗的协同效应

压力、睡眠差、神经精神症状以及TBI和ANS功能障碍的其他症状可能促成恶性循环，进一步损害自主神经功能和整体大脑功能。例如，睡眠剥夺会加剧TBI相关症状，包括情绪失调和认知功能障碍，这可能限制TBI患者积极参与旨在恢复ANS平衡的治疗。同时针对自主神经失衡和由此产生的症状将增加治疗成功和打破这种自我延续反馈循环的可能性。此外，ANS功能障碍可损害脑自动调节并减少脑血流。脑血流受损与功能结局差和认知功能受损相关。其他ANS失衡的迹象，如体位性心动过速综合征，同样可能限制积极治疗并阻碍康复。恢复SNS和PNS之间的动态平衡对于防止进一步的脑损伤和辅助康复至关重要。

结论

本文探讨了ANS功能障碍在TBI后PTSD和焦虑发展中的作用，以及通过ANS调节治疗这些障碍的方法。虽然焦虑障碍（包括PTSD）传统上从遗传和社会心理角度理解，但TBI后可能存在独特的神经生理机制。调节自主神经输出的通路中断可导致过度警觉、HRV降低以及其他交感神经活动增强的表现。TBI后的PTSD和焦虑可能部分归因于导致交感神经活动过度的自主神经功能障碍，因此旨在增强PNS的治疗可能缓解症状。

虽然有充分证据支持使用生物反馈、睡眠恢复和瑜伽治疗TBI后PTSD和焦虑，但目前支持使用VNS的研究很少。然而，迷走神经的神经调节有强大的理论依据、良好的安全性，以及在普通人群和TBI动物模型中成功治疗的证据。未来对VNS的研究可能提供有效性的证据。此外，随着ANS功能障碍与TBI症状之间关系的进一步阐明，我们可能会看到更多针对改善自主神经调节的靶向疗法。

虽然传统的PTSD和焦虑治疗方法，如心理治疗和药物疗法，仍然是症状管理的重要支柱，但通过TBI诱导的ANS功能障碍这一视角探索疗法可能会带来额外益处。本文强调了采用互补的、以生理学为重点的方法来靶向ANS功能，以改善TBI相关PTSD和焦虑患者预后的重要性。