一名研究人员拿着一个光泵浦磁力计，他们使用这些非侵入性设备首次记录了人类迷走神经的活动。图片来源：高通研究所/加州大学圣迭哥分校
科技日报记者 张梦然
美国加州大学圣迭哥分校领导的一个研究团队首次表明，可穿戴的非侵入性设备能在临床环境中测量人类迷走神经活动。该设备成功记录了人类迷走神经、颈动脉窦神经以及在颈部皮肤和肌肉中发现的其他自主神经的活动。研究发表于最新一期《自然·通讯生物学》。
迷走神经如同神经系统的“高速公路”，它在人体由损伤或感染引起炎症反应中，起着关键作用，并且一直是败血症等致命疾病研究的重点。为了向医疗人员提供一种经过临床验证的、可用于监测神经系统活动水平的工具，研究人员设计了一种灵活的、黏合剂集成的电极阵列。
这种新设备利用“磁神经造影术”，取代了手术植入微电极来监测或激活迷走神经，做到了无创、准确且实时。该设备的原理是能准确“感应”神经活动产生的磁场，这些磁场脉冲可警示神经系统受到的“威胁”。
研究人员在9名成年人受试者中测试了该设备。患者们被注射了毒素脂多糖，在体内诱导一种暂时的过度炎症状态，模仿了与血液感染相关的炎症。而在患者注射脂多糖后的半小时内，该设备已检测到他们右耳以下的神经活动发生了变化。研究人员证实了神经活动的增加和通过血液样本释放的炎症蛋白。他们还记录了整个过程中心率的变化，以及两个部位的神经放电与特定炎症细胞因子、抗炎细胞因子变化之间的关系。
借助新技术，医生们成功识别出有高风险发生与败血症相关的并发症和死亡率的两组患者。未来该设备还可用于确定相关治疗是否能有效减少体内炎症，从而定制针对个体患者神经系统的治疗剂量。
迷走神经支配颈部、胸腔内器官及腹腔内大部分脏器，调节循环、呼吸、消化三个系统。但就是这么一条关键“高速公路”，其监测一直只能用手术侵入性手段来实现。现在，一种非侵入的可穿戴设备，第一次成功监测了该神经并向人们提供了病原体感染及炎症的早期诊断标志物。更重要的是，它并非只是试验阶段，而是已经实际应用了——美国加州大学圣迭哥分校雅各布斯医疗中心的重症监护室已部署了该设备开始帮助大量患者。
