在值夜班期間，工人未來或許不必伸手去拿咖啡，而是可以將一個電動剃鬚刀大小的裝置放在脖子上。幾分鐘後，他們會從這種體驗中煥然一新、精神煥發，這種體驗可能會被稱為“迷走神經休息”。
該裝置名為gammaCore，它向頸部側面傳送一系列低壓電振動脈衝，每個脈衝持續一毫秒。它的目的是刺激迷走神經的一部分，迷走神經是大腦和身體之間的聯結器，並引起喚醒化學物質的釋放。
在空軍附屬和簽約的科學家注意到，將電極放置在頭皮上以傳遞電流的參與者能夠減輕疲勞並提高他們在注意力任務中的表現後，關於用電力讓人保持清醒和警覺的研究就開始了。這種設定在實驗室外不易重現，但如果可以實現，它可能會為咖啡因或苯丙胺興奮劑（也稱為“興奮藥”）提供替代方案，這些興奮劑仍然開給美國空軍士兵。
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為了尋找更直接且無副作用的解決方案，研究人員將目光投向了迷走神經。外科植入物刺激該神經已被用於預防癲癇患者的癲癇發作，自1988年以來，其中一些患者發現植入物幫助他們控制了頭痛和疼痛。其他研究發現，植入式迷走神經刺激改善了人類和動物的記憶力和認知能力。
新的研究證實，手持式迷走神經刺激確實如科學家們所想的那樣：gammaCore幫助空軍人員在熬夜時表現更好，感覺不那麼疲勞。該研究的結果今天發表在期刊《通訊生物學》上。
GammaCore裝置。圖片來源：electroCore
electroCore公司首席醫療官兼聯合創始人Peter Staats表示，在十年前這項技術發明之前，許多人認為在沒有針頭或手術的情況下刺激迷走神經是不可能的。gammaCore就是這家公司生產的。這款手持裝置透過觸控皮膚表面的導電凝膠工作，並於2017年首次獲准用於治療成人叢集性頭痛。此後，其用途已擴充套件到包括成人和青少年偏頭痛，並已獲得成人COVID-19加重哮喘的緊急使用授權。該裝置在處方開具時被幾家主要的藥品福利管理機構承保，其標價為1750美元，但該公司表示，目前已向所有客戶提供1250美元的gammaCore。（electroCore發言人指出，最新型號的三個月療程費用低至399美元。）
迷走神經刺激是生物電子醫學的熱門靶點，因為該神經與身體的許多器官直接相連。托馬斯·傑斐遜大學神經學教授兼傑斐遜頭痛中心主任斯蒂芬·西爾伯斯坦將迷走神經比作紐約市的大中央車站等主要交通樞紐，通勤者在那裡搭乘火車或地鐵可以到達都市區的任何地方。同樣，不同型別的纖維會到達不同的地方，包括大腦中稱為藍斑的部分。在那裡，大腦產生去甲腎上腺素，這是一種戰鬥或逃跑的化學物質，可以提高警覺性，減輕疼痛和疲勞。
在這項研究中，研究人員觀察了來自空軍基地的40名現役士兵，他們在34小時內保持清醒，在此期間他們完成了認知測試並報告了他們的情緒和疲勞程度。一半的參與者在測試開始時使用了gammaCore八分鐘，而另一半則給予了外觀和感覺都像真品但沒有電流的假裝置。與另一組相比，接受真實迷走神經刺激的小組在夜間保持了更接近基線的表現，並且隨著時間的推移報告的疲勞感更少。
該研究的合著者、空軍研究實驗室的生物醫學工程師理查德·麥金利說：“令我們興奮的是，他們不僅表現更好，而且他們也感覺到自己表現更好，並且感覺不那麼疲勞。”他說，情緒和精力水平的提高可能會激勵士兵在付費研究之外使用這種裝置。
雖然隨著時間的推移，兩組在認知測試的某些部分表現相似，但在幾個小時後，使用gammaCore的參與者在感知相關任務（接收和綜合音訊、視覺或其他型別的資訊）中表現出較少的效能下降。
過去關於gammaCore和迷走神經刺激的研究主要針對患有慢性且通常使人衰弱的疾病的人群，例如類風溼性關節炎、偏頭痛和癲癇。Staats和該研究的作者表示，這項新工作正在引領潮流，將這種療法用於健康人以增強表現。
Staats說：“我們在西方醫學中所做的大部分工作是：我們試圖幫助已經患病的人。” “我們較少花精力思考健康養生或‘我們如何避免疾病的發展？’或‘我們如何最佳化自己？’”
未參與這項研究的西爾伯斯坦說，這種裝置可以幫助廣泛的睡眠不足人群，從空軍飛行員到醫生，再到撰寫最後一刻論文的大學生。
可能從這項研究中受益的另一類人群是宇航員。該論文的第一作者、國防承包公司Infoscitex的科學家Lindsey McIntire說，NASA為這項研究提供了一些資金，因為宇航員經常在極端和不熟悉的環境中睡覺，導致睡眠不足。找到持久的疲勞解決方案將使人們在太空中更快樂、更健康、更專注於他們的任務。
范斯坦醫學研究所助理教授Eric Chang也未參與這項研究，他說，該研究的發現可能不適用於並非連續34小時睡眠不足的人，正如參與者那樣。他補充說，該研究報告了一個“具體、小的結果”，這與其他迷走神經刺激研究的結果一致。
McIntire指出，gammaCore組和安慰劑組之間在多工測試等專案中可能看起來很小的效能差異可能具有重大意義。“主動組的效能下降了5%，但[安慰劑組]下降到15%，”她說。“那是錯誤，在某些領域，如醫學、軍事和交通運輸，這可能等於生命。”作者還計劃研究對睡眠不足程度較輕的人的影響。
McIntire說，在可以將gammaCore推薦給士兵和工人進行標籤外使用之前，還需要進行未來的研究，包括將其與咖啡因和其他傳統興奮劑進行比較測試。麥金利補充說，正在進行的動物研究正在仔細檢查該效果的機制，他還在準備提交關於迷走神經刺激以提高學習率和保持率的研究。
GammaCore的問世歸功於相對較新的生物電子醫學領域，這是一門利用電力侵入人體訊號系統以治療疾病的學科。生物電子醫學已顯示出透過迷走神經刺激治療自身免疫性疾病（如狼瘡）的潛力。疲勞、疼痛、炎症——未來的“迷走神經休息”可能會針對所有這些。