הבנת ההשפעות של גירוי עצבי הואגוס טרנסאוריקולרי לא פולשני על EEG ו- HRV

גירוי עצבי הואגוס טרנסאוריקולרי (taVNS) היא טכניקת נוירומודולציה עדכנית שאינה דורשת ניתוח ומשתמשת במכשיר גירוי לא פולשני הממוקם בקונצ’ה או בטרגוס של האוזן. כתוצאה מכך, הוא נגיש יותר ובטוח יותר עבור חולים¹. בשנים האחרונות תחום ה-taVNS התרחב במהירות, והתמקד בעיקר בניסויים קליניים המדגימים יתרונות טיפוליים פוטנציאליים למצבים פתולוגיים שונים, כולל אפילפסיה, דיכאון, טינטון, מחלת פרקינסון, פגיעה בסבילות לגלוקוז, סכיזופרניה ופרפור פרוזדורים². יש הרבה מה לדון על taVNS והשפעותיו על תהליכים ביולוגיים במערכות המרכזיות והפריפריאליות. באופן אידיאלי, סמן ביולוגי עשוי להדגים כי הענף האוריקולרי של הואגוס היה מגורה, השפיע על מבנים תוך גולגולתיים ומאפשר לחוקרים לנתח כיצד taVNS משפיע על תפקוד פיזיולוגי. עם זאת, ללא סמן ביולוגי אמין, לא קל להבין מה המשמעות של נתוני taVNS וכיצד לפרש אותם ביעילות.

אלקטרואנצפלוגרפיה (EEG) היא כלי הדמיה מעודד לספק סמנים ביולוגיים עבור taVNS. זוהי גישה לא פולשנית, אמינה וזולה למדוד ולכמת את פעילות קליפת המוח ^3,4. בעקבות תהליך זה, הקבוצה שלנו ביצעה סקירה שיטתית, והדגימה פרטים בסיסיים כי taVNS יכול להשפיע על פעילות קליפת המוח, בעיקר להגביר את פעילות ספקטרום הספק EEG בתדרים נמוכים יותר (דלתא ותטה). עם זאת, זוהו גם תוצאות מגוונות בתדרים גבוהים יותר (אלפא) ושינויים ברכיבי ERP מוקדמים הקשורים למשימות מעכבות. נמצאה הטרוגניות גבוהה בין המחקרים; לכן, מחקרים הומוגניים יותר, משמעותיים יותר ומתוכננים היטב חיוניים כדי להגיע למסקנות מוצקות יותר לגבי ההשפעות של taVNS על פעילות המוח שנמדדה על ידי EEG³. הערכת EEG במהלך taVNS יכולה לקדם מחקר עתידי על שילוב שתי הטכניקות לכלי נייד, לולאה סגורה, ניטור וגירוי לא פולשני כדי להשפיע על פעילות תנודות המוח⁴.

אסימטריה אלפא, המעריכה את פעילות פס אלפא היחסי בין ההמיספרות במוח, במיוחד באלקטרודות קדמיות, היא סמן ביולוגי EEG הנחקר לעתים קרובות. ספרות קודמת השתמשה בסמן ביולוגי זה כדי לנתח את השערת הגישה-נסיגה ^5,6, הגורסת כי הצד הקדמי הימני של המוח קשור להתנהגויות נסיגה. לעומת זאת, הצד הקדמי השמאלי קשור להתנהגויות גישה. מאחר שאלפא קשורה לפעילות מוחית נמוכה, עלייה באלפא בצד שמאל של המוח מצביעה על פעילות נמוכה יותר ועשויה להצביע על התנהגות לא מתקרבת. מושג זה מסייע להסביר כמה תוצאות בפס אלפא בהמיספרה השמאלית בחולים מדוכאים⁷. בנוסף, אלקטרודות EEG רושמות את הפעילות של אוכלוסיות נוירונים, ובוחנות קישוריות תפקודית (FC) או שינויים ברשתות מוח בקנה מידה גדול, כגון רשת ברירת המחדל (DMN)^7,8.

בהתבסס על כך, ניתן להשתמש באלקטרואנצפלוגרפיה כמותית כדי להעריך את ההשפעות של taVNS על פעילות המוח; עם זאת, נדרשים מחקרים נוספים כדי להדגים באופן שיטתי את המדדים וההשפעות הספציפיים שידגישו את הגירוי הלא פולשני דרך הענף האוריקולרי של העצב התועה.

מבחינה פריפרלית, העצב התועה ומערכת העצבים הסימפתטית מתווכים את התפקוד התכווץ והחשמלי של הלב⁹. ויסות זה מקדם את יכולת קוצב הלב ושולט בה באמצעות ביטויים פיזיולוגיים של הגוף, המכונים דפולריזציה של הסינוסים. השתנות קצב הלב (HRV) רושמת את השינויים בכל פעימה של דפולריזציה בסינוסים, ובכך מתארת באופן לא פולשני השפעות ווגליות על צומת סינוס¹⁰. בהינתן פונקציה זו, HRV נראה ונחקר כסמן ביולוגי בולט של תפקוד נוירו-לב הקשור לרווחתו של הפרט ולסבירות לתחלואה, תמותה ולחץ^11,12.

בהקשר של taVNS, HRV תועד בניסויים רבים, וגירוי נחשב לווסת HRV ^9,11,12. בהתחשב בכך שירידה ב- HRV קשורה לתחלואה ולתמותה של מחלות שונות באמצעות מנגנונים כגון פעילות יתר של מערכת העצבים הסימפתטית, תגובה דלקתית ועקה חמצונית, המודולציה העצבית הואגלית של taVNS נחשבת כמשפיעה ישירות על HRV ועל ויסות הסינוסים שלו^13,14. למעשה, כמה ניסויים כבר הצביעו על כך ש- taVNS יכול להגדיל את HRV בנבדקים בריאים, ובכך לתמוך בהשערה זו^15,16. עם זאת, עדיין יש צורך להבין טוב יותר אם פרמטרים שונים של taVNS יכולים להשפיע על HRV באופן שונה.

נכון לעכשיו, אין מחקרים מכניסטיים שחקרו את ההשפעות של הרשת העצבית taVNS ומערכת העצבים האוטונומית של טכניקה זו יחד. לכן, פרוטוקול זה נועד להעריך כיצד taVNS יכול להשפיע על מדדי EEG ו- HRV ולהעריך את בטיחותו. בנוסף, המטרה היא גם לזהות מנבאים שיכולים להשפיע על התגובה ל- taVNS. הבנת המשתנים הקשורים לתגובה ל- taVNS יכולה לסייע בתכנון ניסויים קליניים עתידיים כדי למקסם את ההשפעות של התערבות זו.