正中神經電刺激是臨床上常用的一種周圍神經電刺激治療技術，其操作簡單，已廣泛應用于臨床上顱腦外傷昏迷促醒、緩解疼痛、改善認知、帕金森病等，但其作用機制一直是研究的熱點和難點。目前，國內外有大量正中神經電刺激的臨床療效研究以及動物實驗，該文對近年來正中神經電刺激的臨床應用和動物實驗進行綜述，并對其作用機制進行總結，希望能有助于相關的臨床應用和研究。
引用本文： 孫偉銘, 郭淑月, 王曉曉, 董香麗, 楊洋, 馬朝林, 馮珍. 正中神經電刺激的基礎研究與臨床應用進展. 華西醫學, 2023, 38(5): 753-757. doi: 10.7507/1002-0179.202210155 復制
正中神經電刺激（median nerve electrical stimulation, MNS）是一種對外周神經施加低頻電刺激的治療技術，具有易操作、費用低、安全無創的優點，已廣泛應用于臨床上顱腦外傷昏迷促醒、緩解疼痛、改善認知、帕金森病等[1]。正中神經內含第 5～8 頸椎和第 1 胸椎神經纖維，是中樞神經系統的外周控制門戶，分布在大腦大部分腦區支配區域，因此 MNS 可投射到大部分的大腦皮質，信號通過體表正中神經上行至脊神經逐層激發與興奮，沿脊神經傳送到腦干，再上行至丘腦和皮質區，最終激活受損的神經元及上行網狀激活系統，從而產生明顯的治療作用[2]。目前，國內外已有大量 MNS 的臨床療效研究與動物實驗，MNS 的作用機制和臨床應用已成為國內外研究的熱點。本文將對 MNS 的基礎研究及臨床應用進行總結，希望能夠有助于 MNS 相關臨床研究及應用。
1 正中神經的解剖基礎與 MNS 的操作方法
正中神經走行于橈神經和尺神經之間，在腋窩起自臂叢神經內外側束，沿肱二頭肌內走行，降至肘窩后，主干穿旋前圓肌行于肱骨和尺骨之間，繼續下行于前臂指淺、深屈肌之間達腕管，穿掌腱膜深面至手掌，分成終末支，屬于混合性神經。MNS 指在患者生命體征穩定后定位前臂正中神經，做好皮膚清潔，減少阻抗，貼電極并施加電刺激。具體的操作方法[2]：① 定位，將 2 個電極沿著正中神經在腕部掌側面走行處放置；② 固定于前臂腕橫紋上方 2 cm 位置與大魚際處；③ 設置參數，刺激頻率 50 Hz，脈寬 20～30 ms，刺激強度適宜即可，以觀察到刺激側手指輕微收縮為準，2 次/d，60 min/次；④ 給予刺激。
2 MNS 的神經生理機制
周圍神經電刺激可激活和調節高級中樞神經系統，包括背外側前額葉皮質、前扣帶回皮質、軀體感覺皮質和海馬旁區。周圍神經電刺激的神經調節作用也可延伸至脊柱，導致內源性神經遞質的變化，影響 N-甲基-D-天冬氨酸途徑的可塑性[3]。
隨著周圍神經電刺激技術的研究與應用，MNS 已被發現具有安全性高、操作簡單、成本低廉、無創的優點，并且在多種臨床疾病的治療上都取得了一定的成效，MNS 的相關研究也越來越多，國內外許多研究證實了 MNS 治療腦外傷昏迷患者療效顯著[4-7]，其治療機制也一直處于探索階段。MNS 的治療機制尚不明確，目前多認為與增加血氧、改善皮質血流量、調控神經遞質水平、影響腦電活動等有關[8]。主要包括：① 增加腦血流量，增加腦缺血區血液供應，減少神經壞死，促進受損神經元的修復和再生；② 加強腦電活動，改善神經電生理，興奮大腦；③ 直接興奮大腦皮質和腦干網狀結構；④ 控制神經遞質的分泌，促進患者覺醒并恢復神經功能，從而改善相關臨床癥狀，增強意識、言語、運動等功能[7]。同時，MNS 也可用于鎮痛，研究表明，內關穴位 MNS（MNS-PC6）可以激活下丘腦食欲素（orexin）神經元，釋放食欲素來緩解疼痛[9]。MNS 應用于帕金森病和煙霧病等其他方面的神經生理機制尚不明確，還需在今后的研究中繼續探索。
3 MNS 的基礎研究
3.1 促醒昏迷大鼠
MNS 對顱腦損傷、腦缺氧、心腦血管意外等各種腦損傷所致昏迷都有促醒作用，其促醒機制一直在探索中。近年來許多研究者就 MNS 調控覺醒-睡眠相關的神經遞質進行了一系列研究，試圖通過動物實驗從本質上去研究 MNS 的促醒機制，在實驗中建立腦外傷后昏迷大鼠模型，很多實驗發現 MNS 能夠改變多種促醒相關的神經遞質水平，這也是其重要的促醒機制之一[10-13]。
3.1.1 MNS 調控食欲素
食欲素亦稱下丘腦泌素，Moreno-Balandrán 等[10]認為其是下丘腦分泌的一種有促醒作用的興奮性神經肽，能促進大腦由睡眠狀態轉醒。Li 等[11]發現食欲素神經元過度興奮會導致小鼠的睡眠時間更加碎片化，覺醒時間延長。鐘穎君等[12]采用“自由落體法”建立腦外傷后昏迷大鼠模型，探討 MNS 促醒昏迷大鼠的效果及機制，發現受刺激組翻正反射明顯增多，食欲素 A 及受體水平均顯著增高，說明其機制可能與前額葉皮質及下丘腦食欲素 A 水平上調有關，但整個調控過程中的具體信號通路還有待進一步研究。
3.1.2 MNS 調控 5-羥色胺受體表達
5-羥色胺是一種興奮性神經遞質，其受體 5-羥色胺 2A 廣泛分布于前額葉皮質，是上行激活系統的重要組成部分，與睡眠的啟動和維持密切相關，可以作用于與控制睡眠和覺醒相關的大腦不同區域，不同的 5-羥色胺受體選擇性地參與了不同睡眠狀態的調節，在促進覺醒方面扮演了重要角色。杜青等[13]構建腦外傷昏迷大鼠模型以觀察前額葉皮質 5-羥色胺 2A 受體表達的實驗表明，MNS 可顯著上調前額葉皮質 5-羥色胺 2A 受體水平，從本質上探索了 MNS 促醒機制。
3.1.3 MNS 調控γ-氨基丁酸 B 型受體
γ-氨基丁酸是中樞神經系統內的一種抑制性神經遞質，能投射到基底前腦、腦干和下丘腦，參與促進覺醒的區域，內源性γ-氨基丁酸作用于γ-氨基丁酸 B 型受體，可以調節覺醒及異相睡眠。研究顯示，大鼠接受 MNS 后意識狀態會有所恢復，表現出短暫的興奮性反應，實驗過程中也監測到大鼠前額葉γ-氨基丁酸 B 型受體表達減少，這探討了 MNS 促進意識恢復的有效性及可能的作用機制，為 MNS 治療腦損傷昏迷患者提供了新的思路[14-15]。
3.2 鎮痛機制研究
疼痛的治療多依賴于藥物，但目前非藥物治療也逐漸成為可行的疼痛緩解方法，非藥物治療可以減少因疼痛導致的阿片類藥物濫用等公共衛生問題。外周神經調節自 20 世紀 60 年代以來一直用于緩解慢性疼痛[16]，在不斷的臨床實踐中，其安全性和治療有效性逐漸引起重視并被廣泛應用，外周神經調節還被用于治療慢性疼痛，如偏頭痛、神經病理性疼痛和腰痛等。其中 MNS 緩解慢性疼痛的效果顯著，Chen 等[17]通過小鼠的 MNS-PC6 實驗揭示了 MNS 的非阿片類鎮痛機制，證實了 MNS-PC6 可以激活下丘腦食欲素神經元，釋放食欲素，不依賴于阿片類藥物而抑制小鼠的疼痛反應，該機制可能為阿片耐受患者的疼痛管理提供一種新的治療策略[9]。還有相關研究通過針對小鼠的 MNS-PC6 建立了動物模型，誘導了一種參與該機制的抗傷害效應，證明 MNS 通過中腦導水管周圍灰質中食欲素引發的內源性大麻素抑制誘導鎮痛[17]。
3.3 靈長類動物的運動整合實驗
計劃和執行精確動作的必要性要求感覺和運動系統之間的緊密結合，從而實現感覺運動整合。感覺運動的整合與運動表現密切相關，異常的感覺運動整合會導致運動障礙，如肌張力障礙。為了更好地定義體感刺激對靈長類動物初級運動皮質（M1）的功能影響，研究感覺運動整合機制，Papazachariadis 等[18]研究了重復 MNS 引起的細胞外神經活動的變化，應用 MNS 激活獼猴初級軀體感覺區（S1），發現 M1 中研究的大多數位點對 MNS 有反應，完善了對傳入體感刺激引起的早期 M1 變化機制的認識。
4 MNS 的臨床應用
4.1 MNS 用于疾病診斷
4.1.1 帕金森病
帕金森病是第二大常見的慢性退行性神經系統疾病，目前腦深部電刺激術是治療帕金森病的有效方法。而 MNS 已經成為從體感誘發電位記錄中識別基底神經節結構的可靠工具，并且被更廣泛應用于神經放電的表征和神經振蕩機制的闡明。相關研究顯示，MNS 不僅可以增強背景振蕩和尖峰模式的改變，還可以有效追蹤定位全身麻醉下帕金森病患者的底丘腦核，使得更多的候選患者可以接受腦深部電刺激術治療[19]。
4.1.2 煙霧病
煙霧病是自然病程很長的慢性閉塞性腦血管疾病，其特征是雙側頸內動脈末端狹窄閉塞，并在大腦基底節形成異常的血管網絡。Qiao 等[20]采用功能 MRI 監測 MNS 煙霧病患者的血氧依賴水平，從而預測煙霧病患者血運重建后的血流動力學改善情況。該團隊還探討了煙霧病患者感覺刺激時同側初級軀體感覺皮質和丘腦血氧依賴水平反應的變化，發現接受 MNS 時煙霧病患者同側初級軀體感覺皮質陽性反應峰和丘腦血氧依賴水平均增加，這些變化使對側大腦半球能夠更好地處理感覺刺激。雖然 MNS 在煙霧病患者中的應用較少，但為煙霧病患者的診斷和治療提供了新的研究方向，可輔助煙霧病患者的確診與恢復[21]。
4.2 MNS 用于疾病治療
4.2.1 昏迷促醒
嚴重的腦損傷會導致意識損害，有些患者能從急性腦損傷中很快恢復意識，部分患者則進展為意識障礙[22]。昏迷常見于顱腦損傷、腦血管病等患者中，其處于完全無意識，不能自發睜眼，任何外界刺激如疼痛、言語刺激都不能使其蘇醒的狀態，是一種嚴重的意識障礙。昏迷的機制是患者受損的腦組織缺血缺氧或神經細胞代謝障礙，造成腦組織水腫、腫脹，引起神經系統的信息傳入、傳輸、輸出障礙，不能維持覺醒狀態。促醒昏迷患者是神經科學家面臨的重大挑戰，目前為止，臨床上促醒昏迷患者的治療方案種類繁多，如手術治療、物理因子治療和多感覺刺激等，其中 MNS 安全無創，其刺激信號可以通過正中神經上行逐層傳導，激發各級神經元，喚醒上行網狀激活系統，幫助促醒，降低致殘率，加速昏迷患者的康復和改善預后。
Cooper 等[23]最早通過研究證實了 MNS 促醒腦損傷昏迷患者作用顯著。石艷紅等[24]對 MNS 治療昏迷患者的效果進行 Meta 分析，共納入了 12 個研究中的 1001 例患者，發現相較于常規治療，MNS 可以更好地幫助昏迷患者恢復意識、增加腦血流量，幫助患者盡早恢復運動、言語等功能，其中昏迷患者的意識改善效果最為顯著。楊虎銀等[25]對收治的 112 例重型顱腦損傷后昏迷患者進行臨床隨機試驗，術后 1 周試驗組在接受基礎治療的同時開始接受 MNS 治療，與上述 Meta 分析的結論一樣，該研究發現 MNS 可增加大腦的血液供應，改善腦組織供氧，激活大腦神經元，盡早阻斷腦損傷后神經的病理性改變。既往研究指出，腦氧含量變化與腦神經活躍度密切相關，腦神經越活躍，則在一定程度上會消耗更多氧[26]。改善腦血流動力學從而增加大腦的血供和氧供對昏迷促醒有積極價值[27]。
4.2.2 改善認知功能
認知指個體加工客觀世界呈現的信息，形成知覺、記憶、想象等，以獲取知識的心理活動。認知是個體認識客觀世界的信息加工活動，是高級腦功能之一，根據以往研究，MNS 不僅對幫助昏迷患者恢復意識有明顯作用，還能促進患者的語言表達能力、改善認知功能等[28]。
張霄瓊等[29]關于 94 例腦卒中后認知功能障礙患者的臨床試驗顯示，對照組進行計算機輔助認知訓練，觀察組在前者的基礎上加用 MNS 聯合治療，兩組患者的蒙特利爾認知評估量表評分均提高，認知得到明顯改善，且 MNS 組效果更加明顯，證明 MNS 能夠改善認知功能。荊靜等[30]觀察 MNS 對腦卒中后認知障礙患者認知功能改善療效的研究發現，腦卒中后認知障礙患者接受 MNS 治療后定向、記憶、注意、執行、計算、語言等認知能力均明顯改善。
近紅外光譜技術能夠依據血液中的氧合血紅蛋白來還原血紅蛋白對光的不同吸收特性，從而檢測血氧信息，對人體局部組織的氧合情況進行無創評估[31]。血液的新陳代謝為神經元提供氧氣，從而進行各種大腦活動，在人們產生認知的過程中，若參與的神經元活動增強，則會增加對應大腦區域的血流攜氧量，相應的氧合血紅蛋白濃度也增加，從而將氧氣運輸到腦組織中[32]。有研究應用近紅外光譜技術檢測 MNS 治療前后的認知障礙患者腦區氧合血紅蛋白濃度變化，顯示患者在接受 MNS 后雙側腦區前額葉血流攜氧量增加，為 MNS 改善認知提供了理論依據[30, 33]。
4.2.3 鎮痛
疼痛是一種令人不愉快的主觀感受和情緒上的體驗，長期的疼痛會嚴重降低個體的生活質量與增加心理不適。外周神經電刺激很早就已應用于緩解頑固的慢性疼痛。Planitzer 等[34]研究發現 MNS 能緩解肘部骨折引起的慢性區域性疼痛。Mirone 等[35]也曾報道對某醫源性復雜區域疼痛綜合征患者予 MNS 治療后疼痛明顯緩解。MNS 不僅能緩解正中神經支配部位的疼痛，還有研究表明大腦調節疼痛的機制也與 MNS 相關，中腦導水管周圍灰質可以通過非阿片類機制參與鎮痛，通過中樞機制阻斷疼痛信號[17]。
4.2.4 治療高血壓
電針刺激正中神經是通過調節具有調控心率、血壓功能的交感神經系統而產生效果的。Webster 等[36]對來自多個國家的 48 例高血壓患者在前臂植入正中神經刺激器，并 24 h 動態記錄其血壓變化，發現 MNS 組收縮壓顯著降低，MNS 可以通過調控大腦中樞來降低血壓。Bang 等[37]在發現 MNS 可顯著降低舒張壓和收縮壓的動物研究的基礎上，進行臨床試驗驗證，發現低頻或高頻雙側 MNS 能使收縮壓出現顯著但短暫的降低，且單側 MNS 產生的抗高血壓作用與雙側 MNS 一樣有效。
4.2.5 治療心臟疾病
相關研究證明，MNS 能夠產生交感神經抑制效應，導致心臟交感驅動力降低，血管擴張和血壓降低，減少心臟需氧量，這為一些類型的心絞痛的治療提供了生理學基礎[38]。
研究證實，外周神經刺激對心肌缺血、高血壓和缺血相關性室性心律失常具有保護作用[39]。MNS 降低心率的作用可能是由于交感神經活動的抑制或迷走神經心臟神經活動的增強，從而減輕因交感神經激增而惡化的心肌缺血。MNS 還可降低缺血再灌注誘導的室性心動過速的發生率并減少心肌對氧的需求。
4.2.6 改善小腦共濟失調
運動興奮性的神經調節已被證明能改善中樞神經系統損傷患者的功能性運動，MNS 能促進脊髓小腦共濟失調患者運動皮質興奮性降低，為小腦相關疾病的康復提供依據[40]。
5 小結與展望
MNS 是中樞神經系統的外周控制門戶，分布在大腦大部分腦區支配區域，MNS 可投射到大部分的大腦皮質，通過增加腦血液與氧氣供應，刺激信號通過神經通路逐層傳導，激活大腦神經元，激發神經營養因子分泌，調控神經遞質釋放和受體表達水平，促進大腦中樞和功能障礙的恢復。并且正中神經低頻電刺激具有安全可靠、簡單易行等優點，已成為治療各類疾病的重要臨床手段，被廣泛用于帕金森病、煙霧病的診斷以及意識障礙、疼痛、認知障礙、高血壓等疾病的治療。但 MNS 治療疾病激活的神經元細胞及其之間的聯系、作用的分子機制、產生的副作用、對其他相關疾病的作用等還需要更具體更深入的研究去探索。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。
正中神經電刺激（median nerve electrical stimulation, MNS）是一種對外周神經施加低頻電刺激的治療技術，具有易操作、費用低、安全無創的優點，已廣泛應用于臨床上顱腦外傷昏迷促醒、緩解疼痛、改善認知、帕金森病等[1]。正中神經內含第 5～8 頸椎和第 1 胸椎神經纖維，是中樞神經系統的外周控制門戶，分布在大腦大部分腦區支配區域，因此 MNS 可投射到大部分的大腦皮質，信號通過體表正中神經上行至脊神經逐層激發與興奮，沿脊神經傳送到腦干，再上行至丘腦和皮質區，最終激活受損的神經元及上行網狀激活系統，從而產生明顯的治療作用[2]。目前，國內外已有大量 MNS 的臨床療效研究與動物實驗，MNS 的作用機制和臨床應用已成為國內外研究的熱點。本文將對 MNS 的基礎研究及臨床應用進行總結，希望能夠有助于 MNS 相關臨床研究及應用。
1 正中神經的解剖基礎與 MNS 的操作方法
正中神經走行于橈神經和尺神經之間，在腋窩起自臂叢神經內外側束，沿肱二頭肌內走行，降至肘窩后，主干穿旋前圓肌行于肱骨和尺骨之間，繼續下行于前臂指淺、深屈肌之間達腕管，穿掌腱膜深面至手掌，分成終末支，屬于混合性神經。MNS 指在患者生命體征穩定后定位前臂正中神經，做好皮膚清潔，減少阻抗，貼電極并施加電刺激。具體的操作方法[2]：① 定位，將 2 個電極沿著正中神經在腕部掌側面走行處放置；② 固定于前臂腕橫紋上方 2 cm 位置與大魚際處；③ 設置參數，刺激頻率 50 Hz，脈寬 20～30 ms，刺激強度適宜即可，以觀察到刺激側手指輕微收縮為準，2 次/d，60 min/次；④ 給予刺激。
2 MNS 的神經生理機制
周圍神經電刺激可激活和調節高級中樞神經系統，包括背外側前額葉皮質、前扣帶回皮質、軀體感覺皮質和海馬旁區。周圍神經電刺激的神經調節作用也可延伸至脊柱，導致內源性神經遞質的變化，影響 N-甲基-D-天冬氨酸途徑的可塑性[3]。
隨著周圍神經電刺激技術的研究與應用，MNS 已被發現具有安全性高、操作簡單、成本低廉、無創的優點，并且在多種臨床疾病的治療上都取得了一定的成效，MNS 的相關研究也越來越多，國內外許多研究證實了 MNS 治療腦外傷昏迷患者療效顯著[4-7]，其治療機制也一直處于探索階段。MNS 的治療機制尚不明確，目前多認為與增加血氧、改善皮質血流量、調控神經遞質水平、影響腦電活動等有關[8]。主要包括：① 增加腦血流量，增加腦缺血區血液供應，減少神經壞死，促進受損神經元的修復和再生；② 加強腦電活動，改善神經電生理，興奮大腦；③ 直接興奮大腦皮質和腦干網狀結構；④ 控制神經遞質的分泌，促進患者覺醒并恢復神經功能，從而改善相關臨床癥狀，增強意識、言語、運動等功能[7]。同時，MNS 也可用于鎮痛，研究表明，內關穴位 MNS（MNS-PC6）可以激活下丘腦食欲素（orexin）神經元，釋放食欲素來緩解疼痛[9]。MNS 應用于帕金森病和煙霧病等其他方面的神經生理機制尚不明確，還需在今后的研究中繼續探索。
3 MNS 的基礎研究
3.1 促醒昏迷大鼠
MNS 對顱腦損傷、腦缺氧、心腦血管意外等各種腦損傷所致昏迷都有促醒作用，其促醒機制一直在探索中。近年來許多研究者就 MNS 調控覺醒-睡眠相關的神經遞質進行了一系列研究，試圖通過動物實驗從本質上去研究 MNS 的促醒機制，在實驗中建立腦外傷后昏迷大鼠模型，很多實驗發現 MNS 能夠改變多種促醒相關的神經遞質水平，這也是其重要的促醒機制之一[10-13]。
3.1.1 MNS 調控食欲素
食欲素亦稱下丘腦泌素，Moreno-Balandrán 等[10]認為其是下丘腦分泌的一種有促醒作用的興奮性神經肽，能促進大腦由睡眠狀態轉醒。Li 等[11]發現食欲素神經元過度興奮會導致小鼠的睡眠時間更加碎片化，覺醒時間延長。鐘穎君等[12]采用“自由落體法”建立腦外傷后昏迷大鼠模型，探討 MNS 促醒昏迷大鼠的效果及機制，發現受刺激組翻正反射明顯增多，食欲素 A 及受體水平均顯著增高，說明其機制可能與前額葉皮質及下丘腦食欲素 A 水平上調有關，但整個調控過程中的具體信號通路還有待進一步研究。
3.1.2 MNS 調控 5-羥色胺受體表達
5-羥色胺是一種興奮性神經遞質，其受體 5-羥色胺 2A 廣泛分布于前額葉皮質，是上行激活系統的重要組成部分，與睡眠的啟動和維持密切相關，可以作用于與控制睡眠和覺醒相關的大腦不同區域，不同的 5-羥色胺受體選擇性地參與了不同睡眠狀態的調節，在促進覺醒方面扮演了重要角色。杜青等[13]構建腦外傷昏迷大鼠模型以觀察前額葉皮質 5-羥色胺 2A 受體表達的實驗表明，MNS 可顯著上調前額葉皮質 5-羥色胺 2A 受體水平，從本質上探索了 MNS 促醒機制。
3.1.3 MNS 調控γ-氨基丁酸 B 型受體
γ-氨基丁酸是中樞神經系統內的一種抑制性神經遞質，能投射到基底前腦、腦干和下丘腦，參與促進覺醒的區域，內源性γ-氨基丁酸作用于γ-氨基丁酸 B 型受體，可以調節覺醒及異相睡眠。研究顯示，大鼠接受 MNS 后意識狀態會有所恢復，表現出短暫的興奮性反應，實驗過程中也監測到大鼠前額葉γ-氨基丁酸 B 型受體表達減少，這探討了 MNS 促進意識恢復的有效性及可能的作用機制，為 MNS 治療腦損傷昏迷患者提供了新的思路[14-15]。
3.2 鎮痛機制研究
疼痛的治療多依賴于藥物，但目前非藥物治療也逐漸成為可行的疼痛緩解方法，非藥物治療可以減少因疼痛導致的阿片類藥物濫用等公共衛生問題。外周神經調節自 20 世紀 60 年代以來一直用于緩解慢性疼痛[16]，在不斷的臨床實踐中，其安全性和治療有效性逐漸引起重視并被廣泛應用，外周神經調節還被用于治療慢性疼痛，如偏頭痛、神經病理性疼痛和腰痛等。其中 MNS 緩解慢性疼痛的效果顯著，Chen 等[17]通過小鼠的 MNS-PC6 實驗揭示了 MNS 的非阿片類鎮痛機制，證實了 MNS-PC6 可以激活下丘腦食欲素神經元，釋放食欲素，不依賴于阿片類藥物而抑制小鼠的疼痛反應，該機制可能為阿片耐受患者的疼痛管理提供一種新的治療策略[9]。還有相關研究通過針對小鼠的 MNS-PC6 建立了動物模型，誘導了一種參與該機制的抗傷害效應，證明 MNS 通過中腦導水管周圍灰質中食欲素引發的內源性大麻素抑制誘導鎮痛[17]。
3.3 靈長類動物的運動整合實驗
計劃和執行精確動作的必要性要求感覺和運動系統之間的緊密結合，從而實現感覺運動整合。感覺運動的整合與運動表現密切相關，異常的感覺運動整合會導致運動障礙，如肌張力障礙。為了更好地定義體感刺激對靈長類動物初級運動皮質（M1）的功能影響，研究感覺運動整合機制，Papazachariadis 等[18]研究了重復 MNS 引起的細胞外神經活動的變化，應用 MNS 激活獼猴初級軀體感覺區（S1），發現 M1 中研究的大多數位點對 MNS 有反應，完善了對傳入體感刺激引起的早期 M1 變化機制的認識。
4 MNS 的臨床應用
4.1 MNS 用于疾病診斷
4.1.1 帕金森病
帕金森病是第二大常見的慢性退行性神經系統疾病，目前腦深部電刺激術是治療帕金森病的有效方法。而 MNS 已經成為從體感誘發電位記錄中識別基底神經節結構的可靠工具，并且被更廣泛應用于神經放電的表征和神經振蕩機制的闡明。相關研究顯示，MNS 不僅可以增強背景振蕩和尖峰模式的改變，還可以有效追蹤定位全身麻醉下帕金森病患者的底丘腦核，使得更多的候選患者可以接受腦深部電刺激術治療[19]。
4.1.2 煙霧病
煙霧病是自然病程很長的慢性閉塞性腦血管疾病，其特征是雙側頸內動脈末端狹窄閉塞，并在大腦基底節形成異常的血管網絡。Qiao 等[20]采用功能 MRI 監測 MNS 煙霧病患者的血氧依賴水平，從而預測煙霧病患者血運重建后的血流動力學改善情況。該團隊還探討了煙霧病患者感覺刺激時同側初級軀體感覺皮質和丘腦血氧依賴水平反應的變化，發現接受 MNS 時煙霧病患者同側初級軀體感覺皮質陽性反應峰和丘腦血氧依賴水平均增加，這些變化使對側大腦半球能夠更好地處理感覺刺激。雖然 MNS 在煙霧病患者中的應用較少，但為煙霧病患者的診斷和治療提供了新的研究方向，可輔助煙霧病患者的確診與恢復[21]。
4.2 MNS 用于疾病治療
4.2.1 昏迷促醒
嚴重的腦損傷會導致意識損害，有些患者能從急性腦損傷中很快恢復意識，部分患者則進展為意識障礙[22]。昏迷常見于顱腦損傷、腦血管病等患者中，其處于完全無意識，不能自發睜眼，任何外界刺激如疼痛、言語刺激都不能使其蘇醒的狀態，是一種嚴重的意識障礙。昏迷的機制是患者受損的腦組織缺血缺氧或神經細胞代謝障礙，造成腦組織水腫、腫脹，引起神經系統的信息傳入、傳輸、輸出障礙，不能維持覺醒狀態。促醒昏迷患者是神經科學家面臨的重大挑戰，目前為止，臨床上促醒昏迷患者的治療方案種類繁多，如手術治療、物理因子治療和多感覺刺激等，其中 MNS 安全無創，其刺激信號可以通過正中神經上行逐層傳導，激發各級神經元，喚醒上行網狀激活系統，幫助促醒，降低致殘率，加速昏迷患者的康復和改善預后。
Cooper 等[23]最早通過研究證實了 MNS 促醒腦損傷昏迷患者作用顯著。石艷紅等[24]對 MNS 治療昏迷患者的效果進行 Meta 分析，共納入了 12 個研究中的 1001 例患者，發現相較于常規治療，MNS 可以更好地幫助昏迷患者恢復意識、增加腦血流量，幫助患者盡早恢復運動、言語等功能，其中昏迷患者的意識改善效果最為顯著。楊虎銀等[25]對收治的 112 例重型顱腦損傷后昏迷患者進行臨床隨機試驗，術后 1 周試驗組在接受基礎治療的同時開始接受 MNS 治療，與上述 Meta 分析的結論一樣，該研究發現 MNS 可增加大腦的血液供應，改善腦組織供氧，激活大腦神經元，盡早阻斷腦損傷后神經的病理性改變。既往研究指出，腦氧含量變化與腦神經活躍度密切相關，腦神經越活躍，則在一定程度上會消耗更多氧[26]。改善腦血流動力學從而增加大腦的血供和氧供對昏迷促醒有積極價值[27]。
4.2.2 改善認知功能
認知指個體加工客觀世界呈現的信息，形成知覺、記憶、想象等，以獲取知識的心理活動。認知是個體認識客觀世界的信息加工活動，是高級腦功能之一，根據以往研究，MNS 不僅對幫助昏迷患者恢復意識有明顯作用，還能促進患者的語言表達能力、改善認知功能等[28]。
張霄瓊等[29]關于 94 例腦卒中后認知功能障礙患者的臨床試驗顯示，對照組進行計算機輔助認知訓練，觀察組在前者的基礎上加用 MNS 聯合治療，兩組患者的蒙特利爾認知評估量表評分均提高，認知得到明顯改善，且 MNS 組效果更加明顯，證明 MNS 能夠改善認知功能。荊靜等[30]觀察 MNS 對腦卒中后認知障礙患者認知功能改善療效的研究發現，腦卒中后認知障礙患者接受 MNS 治療后定向、記憶、注意、執行、計算、語言等認知能力均明顯改善。
近紅外光譜技術能夠依據血液中的氧合血紅蛋白來還原血紅蛋白對光的不同吸收特性，從而檢測血氧信息，對人體局部組織的氧合情況進行無創評估[31]。血液的新陳代謝為神經元提供氧氣，從而進行各種大腦活動，在人們產生認知的過程中，若參與的神經元活動增強，則會增加對應大腦區域的血流攜氧量，相應的氧合血紅蛋白濃度也增加，從而將氧氣運輸到腦組織中[32]。有研究應用近紅外光譜技術檢測 MNS 治療前后的認知障礙患者腦區氧合血紅蛋白濃度變化，顯示患者在接受 MNS 后雙側腦區前額葉血流攜氧量增加，為 MNS 改善認知提供了理論依據[30, 33]。
4.2.3 鎮痛
疼痛是一種令人不愉快的主觀感受和情緒上的體驗，長期的疼痛會嚴重降低個體的生活質量與增加心理不適。外周神經電刺激很早就已應用于緩解頑固的慢性疼痛。Planitzer 等[34]研究發現 MNS 能緩解肘部骨折引起的慢性區域性疼痛。Mirone 等[35]也曾報道對某醫源性復雜區域疼痛綜合征患者予 MNS 治療后疼痛明顯緩解。MNS 不僅能緩解正中神經支配部位的疼痛，還有研究表明大腦調節疼痛的機制也與 MNS 相關，中腦導水管周圍灰質可以通過非阿片類機制參與鎮痛，通過中樞機制阻斷疼痛信號[17]。
4.2.4 治療高血壓
電針刺激正中神經是通過調節具有調控心率、血壓功能的交感神經系統而產生效果的。Webster 等[36]對來自多個國家的 48 例高血壓患者在前臂植入正中神經刺激器，并 24 h 動態記錄其血壓變化，發現 MNS 組收縮壓顯著降低，MNS 可以通過調控大腦中樞來降低血壓。Bang 等[37]在發現 MNS 可顯著降低舒張壓和收縮壓的動物研究的基礎上，進行臨床試驗驗證，發現低頻或高頻雙側 MNS 能使收縮壓出現顯著但短暫的降低，且單側 MNS 產生的抗高血壓作用與雙側 MNS 一樣有效。
4.2.5 治療心臟疾病
相關研究證明，MNS 能夠產生交感神經抑制效應，導致心臟交感驅動力降低，血管擴張和血壓降低，減少心臟需氧量，這為一些類型的心絞痛的治療提供了生理學基礎[38]。
研究證實，外周神經刺激對心肌缺血、高血壓和缺血相關性室性心律失常具有保護作用[39]。MNS 降低心率的作用可能是由于交感神經活動的抑制或迷走神經心臟神經活動的增強，從而減輕因交感神經激增而惡化的心肌缺血。MNS 還可降低缺血再灌注誘導的室性心動過速的發生率并減少心肌對氧的需求。
4.2.6 改善小腦共濟失調
運動興奮性的神經調節已被證明能改善中樞神經系統損傷患者的功能性運動，MNS 能促進脊髓小腦共濟失調患者運動皮質興奮性降低，為小腦相關疾病的康復提供依據[40]。
5 小結與展望
MNS 是中樞神經系統的外周控制門戶，分布在大腦大部分腦區支配區域，MNS 可投射到大部分的大腦皮質，通過增加腦血液與氧氣供應，刺激信號通過神經通路逐層傳導，激活大腦神經元，激發神經營養因子分泌，調控神經遞質釋放和受體表達水平，促進大腦中樞和功能障礙的恢復。并且正中神經低頻電刺激具有安全可靠、簡單易行等優點，已成為治療各類疾病的重要臨床手段，被廣泛用于帕金森病、煙霧病的診斷以及意識障礙、疼痛、認知障礙、高血壓等疾病的治療。但 MNS 治療疾病激活的神經元細胞及其之間的聯系、作用的分子機制、產生的副作用、對其他相關疾病的作用等還需要更具體更深入的研究去探索。
利益沖突：所有作者聲明不存在利益沖突。