人類頸椎（頸部）是自主神經系統的交匯點，這些神經系統緊密分布，包括迷走神經、交感神經以及副交感神經。頸動脈存在多源神經元信號，頸上神經節和胸交感神經節直接傳輸至皮膚、視覺、循環、呼吸和消化系統。鑒于頸部淺表的自主神經元結構對周圍器官系統的強大控制，解碼頸部神經信號以了解它們在人類健康和疾病中所扮演的角色，將對多種疾病診療產生重大影響。

據麥姆斯咨詢報道，近期，美國加州大學圣地亞哥分校（University of California San Diego）、斯坦福大學（Stanford University）、圣地亞哥壓力和心理健康中心（Center for Stress and Mental Health）的研究人員提出一種靈活、表面粘附電極陣列，可用于實現對頸部神經活動的非侵入式監測。相關研究成果已發表于Scientific Reports期刊。

該項研究中，為了對人類自主神經應激模式進行記錄，研究人員開發了一種非侵入式、表面粘附電極陣列。通過采用氯化銀作為電極材料，并將其與一個電極陣列相結合，該電極陣列由定制的生物電位數據采集單元和集成圖形用戶界面（GUI）組成，以實現實時監測的數據可視化。該陣列能夠在覆蓋多個神經系統的人類頸部左上前區域（即迷走神經及其分支、三叉神經分支、交感神經及其分支、舌下神經和舌咽神經以及肌肉和皮膚交感神經）保形定位。

用于頸部神經活動監測的非侵入式電極陣列

可自由移動且物理結構粘附性與魯棒性不受影響的電極陣列

初步測試表明，該電極設計可以在頸部神經記錄期間實現高信噪比。為了證明該電極陣列檢測頸部神經活動變化的能力，研究人員采用冷加壓試驗（CPT）和定時呼吸激發作為自主神經系統的應激源。研究發現：首先，在冷加壓試驗和定時呼吸激發期間，該柔性、表面粘附電極陣列被證明能夠非侵入式地監測頸部神經元活動（尖峰放電）。其次，不同時空條件下，觀測到了顯著的傳感器特異性響應。第三，在冷加壓試驗和定時呼吸激發期間發現了一種與頸部神經電圖和心率變化相關的復合生物標志物，它可能代表和/或預測一種保守性自主神經生物型。

頸部神經元放電隨冷加壓試驗啟動而相應增加

呼吸激發期間冷壓測試增加器（CPTi）和冷壓測試降低器（CPTd）之間的神經元放電對比

該項研究的獨特之處在于：在冷加壓試驗和定時呼吸激發期間，都觀察到了頸部吻側至尾側通道位置特異性放電模式，以及頸部神經電圖的交叉放電生物特異性變化。未來，還可以通過以下幾種方式幫助人們進一步提升對健康和疾病狀態神經系統活動的認知：研究開發對藥物和/或神經調節療法反應的生物標志物；對疼痛炎癥反應進行預測；幫助區分無菌和有菌炎癥。

研究人員稱，未來計劃開發一種移動式頸部神經電圖監測設備，能夠實時反饋人體自主神經系統活動變化，從而對自主神經失調進行監測。此外，還需要開展更多工作來驗證頸部神經電圖的穩定性，以及在健康人群和患病人群中獲得衍生生物型的能力。

審核編輯：郭婷