经皮耳迷走神经刺激促进脑出血后感觉运动网络的结构与功能重塑

为解决脑出血(ICH)后神经功能缺损的临床难题，复旦大学附属华山医院神经外科团队开展了经皮耳迷走神经刺激(taVNS)干预研究。该研究通过多尺度分析发现，taVNS能显著促进基底节区髓鞘修复（MBP↑/SMI-32↓）、改善突触超微结构，并增强感觉运动皮层功能连接(zfALFF/zDC↑)，其改善程度与神经功能评分(mNSS)呈负相关。这项发表于《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》的研究为脑出血康复提供了新型非侵入性治疗策略。

　　

脑出血(Intracerebral hemorrhage, ICH)是致死致残率极高的卒中类型，其中基底节区出血常导致顽固性运动功能障碍。尽管康复训练能促进神经重塑，但约半数患者在发病6个月后进入功能恢复平台期。如何突破神经修复的瓶颈，成为临床亟待解决的难题。现有研究表明，迷走神经刺激(Vagus nerve stimulation, VNS)可通过调控神经炎症、促进突触可塑性等机制改善缺血性卒中预后，但其在脑出血中的应用价值尚不明确。

针对这一科学问题，复旦大学附属华山医院神经外科团队联合复旦大学类脑智能科学与技术研究院，创新性地将非侵入性的经皮耳迷走神经刺激(transcutaneous auricular VNS, taVNS)应用于基底节出血模型。研究人员通过多尺度分析方法，系统评估了taVNS对感觉运动网络的结构与功能重塑效应，相关成果发表在《Journal of NeuroEngineering and Rehabilitation》。

研究采用自体血注射法建立大鼠左侧基底节出血模型，主要技术方法包括：1）结合11.7T MRI进行纵向功能评估（静息态fMRI、DTI、SWI）；2）多模态组织学分析（LFB髓鞘染色、MBP/SMI-32免疫荧光、TEM超微结构观察）；3）病毒示踪技术重建皮质脊髓束；4）改良神经功能缺损评分(mNSS)量化行为学改善。所有实验均遵循ARRIVE 2.0指南，经复旦大学实验动物伦理委员会批准（202310008 S）。

研究结果

taVNS加速血肿清除与结构修复

通过连续4周的宏观解剖观察发现，taVNS组在第2周即显现出血肿吸收优势（图2E-F），至第4周时脑组织形态接近假手术组（图2H-I）。LFB染色显示taVNS显著增加髓鞘密度（图3E-I），DTI纤维追踪证实其促进皮质脊髓束(Corticospinal tract, CST)重建（图3L），FA值较对照组提高1.8倍（p<0.01）。

促进髓鞘与轴突重塑

免疫荧光显示taVNS组MBP（髓鞘标志物）表达随时间递增，第4周达假手术组水平（图4J）；同时显著降低去磷酸化神经丝蛋白SMI-32（轴突损伤标志）的表达（图4T，p<0.001）。TEM超微结构证实taVNS组突触数量增加，髓鞘板层结构更完整（图5D-F）。

增强感觉运动网络功能连接

静息态fMRI分析发现，taVNS组在右侧次级运动皮层（MNI 16,51.95,30.2）的zfALFF值显著升高（图6B），与mNSS评分呈负相关（r=-0.594）。度中心性(Degree centrality, DC)分析显示，taVNS显著增强初级运动皮层（MNI-23,12.95,45.2）等核心节点的功能连接（图7A），其zDC值与神经功能改善显著相关（r=-0.598）。

讨论与意义

该研究首次证实taVNS可通过多尺度机制促进脑出血后神经修复：在微观层面通过上调MBP、抑制SMI-32表达改善轴突完整性；在介观层面增加髓鞘密度和突触数量；在宏观层面增强感觉运动网络功能连接。特别值得注意的是，功能改善与结构重塑存在明确时空关联——次级运动皮层的自发活动增强（zfALFF↑）先于初级运动皮层的网络整合（zDC↑），提示taVNS可能通过层级式重塑促进功能代偿。

相较于传统康复手段，taVNS具有非侵入性、可早期介入等优势。其作用机制可能涉及：1）激活胆碱能抗炎通路（α7nAChR介导）；2）调控GDF11/ALK5信号通路促进血管重塑；3）通过脑-脾轴调控免疫微环境。这些发现为临床转化提供了重要依据，未来研究可进一步优化刺激参数（当前采用0.8mA/30Hz），并探索与康复训练的协同方案。

该研究的创新性在于：首次将taVNS应用于脑出血急性期干预；创新采用病毒示踪与DTI融合技术追踪CST重建；建立多尺度评价体系衔接分子机制与功能结局。这些成果不仅拓展了神经调控的应用范畴，也为理解脑出血后神经可塑性提供了新视角。