诺斯韦尔健康集团范斯坦医学研究所的科学家宣布发布全球首份全面的人类迷走神经解剖图谱。研究人员表示,这一成果或将改变我们对自主神经系统的认知,加速生物电子医学及神经调控疗法的研发进程。
该数据集历经3年采集,共纳入30例人类捐献者的60条迷走神经,目前已通过SPARC Science平台向全球科研人员开放。
迷走神经是人体最长的脑神经,是关键的“信息高速公路”,由分别位于颈部左右两侧的两条主神经束构成,包含超20万条独立神经纤维,从脑干延伸至所有主要脏器。
迷走神经调控心率、呼吸、消化等自主生理功能,同时是机体免疫应答与炎症反应的“开关”。为明确每一条迷走神经纤维的功能,此次发布的新数据集资源采用显微CT成像、免疫组织化学、超声等技术,提供了人类迷走神经复杂解剖结构的三维视图。
通过绘制神经束与神经纤维的排布规律,研究人员有望获得迷走神经与各脏器通讯、调控人体健康与疾病发生发展的关键机制。
“该数据集是生物电子医学领域的重大进展,提供了迄今为止精度最高的人类迷走神经解剖重构结果。”范斯坦医学研究所生物电子医学研究所副教授、项目共同负责人斯塔夫罗斯·扎诺斯表示,“我们首次实现了迷走神经复杂结构的可视化,这将支撑我们设计更精准、有效、安全的神经调控疗法与设备。”
这一里程碑成果的前期支持来自2022年10月美国国立卫生研究院(NIH)向范斯坦医学研究所拨付的670万美元拨款,用于开展迷走神经解剖重构(REVA)项目,该项目隶属于NIH共同基金的SPARC计划。本图谱的顺利发布还获得了小彼得·J·帕帕斯的慈善捐赠支持。
“解码迷走神经的复杂信号语言是科学与医学领域的重要进展。”范斯坦医学研究所所长兼首席执行官、卡奇斯家族医学研究杰出讲席教授、《伟大的神经:迷走神经新科学及如何利用其愈合反射》一书作者凯文·J·特雷西表示,“这一成果将进一步助力研究人员重构人类生物学机制,为未来的患者开发全新疗法。”
范斯坦研究所发言人介绍,范斯坦医学研究所是全球生物电子医学与迷走神经刺激领域的科研领军机构,其医学研究人员利用现代技术开发新型器械类疗法用于治疗疾病与损伤。生物电子医学领域融合了神经科学、分子医学与生物医学工程的研究成果,范斯坦研究所的研究人员利用脑与免疫系统的连接开发生物电子医学干预方案。
范斯坦研究所官方表示,奠定生物电子医学领域基础的“炎症反射”发现是特雷西于30余年前完成的。该发现源于迷走神经信号传导研究,证实脑与机体可通过通讯调控炎症,而炎症失控则会诱发疾病。
2025年7月,首款用于治疗类风湿关节炎的迷走神经刺激装置获FDA批准上市,诺斯韦尔健康集团于2025年8月完成全国首例该获批疗法的患者植入手术。
范斯坦研究所的声明指出,目前工程师、计算机科学家、免疫学家、神经科学家与临床医生正合作开发前沿疗法,包括神经免疫调控、用于迷走神经刺激与信号记录的微型植入体、抑制炎症的无创超声神经调控技术,以及用于修复神经系统损伤的新型脑机接口。这些协作研究致力于开发个体化精准治疗方案,与现有疗法相比通常不良反应更少,有望用于治疗急性与慢性疾病。
科学家认为,这些疗法有望优化或替代关节炎、心脏病、炎症性肠病、糖尿病、癌症、自身免疫病等多种疾病的现有治疗方案。不少研究人员预测,随着生物电子医学相关研究的推进,未来无需使用昂贵且存在潜在不良反应的药物,仅通过调控自身神经即可实现疾病与损伤的治疗。
专业注释
- SPARC计划:NIH资助的外周神经调控治疗疾病专项研究计划
- 炎症反射:迷走神经调控机体炎症应答的神经通路