《Neuron》了解迷走神经与大脑的联系

这项研究上周发表在《神经元》(Neuron)杂志上。

“我们的结论是，迷走神经(调节大脑某些功能的胆碱能系统)和运动皮层神经元之间存在直接联系，而运动皮层神经元对学习新技能至关重要，”该论文的高级作者、科罗拉多大学医学院神经外科研究副主任克里斯汀·韦勒博士说。“这可能会给患有各种运动和认知障碍的患者带来希望，并有一天帮助健康的人更快地学习新技能。”研究人员教给健康的小鼠一项任务，通常很难看出它是否有助于提高学习能力。他们发现，在这个过程中刺激迷走神经可以帮助他们更快地学习任务，达到更高的表现水平。这表明，迷走神经刺激可以提高健康的神经系统的学习能力。

迷走神经至关重要，因为它调节着消化、心率和呼吸等内脏器官的功能。它还有助于控制反射行为，如咳嗽、吞咽和打喷嚏。

这项研究还揭示了迷走神经和胆碱能系统之间的直接联系，而胆碱能系统对学习和注意力至关重要。每次刺激迷走神经，研究人员都能观察到在胆碱能系统中控制学习的神经元被激活。该系统的损伤与阿尔茨海默病、帕金森病和其他运动和认知状况有关。现在这种联系已经在健康的神经系统中建立起来了，韦勒说，这可以为那些系统受损的人提供更好的治疗选择。

她说:“能够让大脑进入一种能够学习新事物的状态，这一想法对任何有运动或认知障碍的疾病都很重要。我们希望迷走神经刺激可以与正在进行的康复治疗相结合，用于中风、创伤性脑损伤、创伤后应激障碍或其他一些疾病的患者。”

除了这项研究，团队还申请了一笔资金，允许他们使用一种非侵入性的设备来刺激迷走神经，以治疗患有多发性硬化症的患者，这些患者已经出现了运动缺陷。她还希望这种设备最终能帮助健康的人更快地学习新技能。她说:“我认为，利用迷走神经刺激来帮助大脑自我修复还有巨大的未开发潜力。通过继续调查，我们最终可以优化患者的康复，并为学习打开新的大门。”

Spencer Bowles, Jordan Hickman, Xiaoyu Peng, W. Ryan Williamson, Rongchen Huang, Kayden Washington, Dane Donegan, Cristin G. Welle. Vagus nerve stimulation drives selective circuit modulation through cholinergic reinforcement. Neuron, 2022