在值夜班期间，工人未来或许不必伸手去拿咖啡，而是可以将一个电动剃须刀大小的设备放在脖子上。几分钟后，他们会从这种体验中焕然一新、精神焕发，这种体验可能会被称为“迷走神经休息”。
该设备名为gammaCore，它向颈部侧面发送一系列低压电振动脉冲，每个脉冲持续一毫秒。它的目的是刺激迷走神经的一部分，迷走神经是大脑和身体之间的连接器，并引起唤醒化学物质的释放。
在空军附属和签约的科学家注意到，将电极放置在头皮上以传递电流的参与者能够减轻疲劳并提高他们在注意力任务中的表现后，关于用电力让人保持清醒和警觉的研究就开始了。这种设置在实验室外不易重现，但如果可以实现，它可能会为咖啡因或苯丙胺兴奋剂（也称为“兴奋药”）提供替代方案，这些兴奋剂仍然开给美国空军士兵。
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为了寻找更直接且无副作用的解决方案，研究人员将目光投向了迷走神经。外科植入物刺激该神经已被用于预防癫痫患者的癫痫发作，自1988年以来，其中一些患者发现植入物帮助他们控制了头痛和疼痛。其他研究发现，植入式迷走神经刺激改善了人类和动物的记忆力和认知能力。
新的研究证实，手持式迷走神经刺激确实如科学家们所想的那样：gammaCore帮助空军人员在熬夜时表现更好，感觉不那么疲劳。该研究的结果今天发表在期刊《通讯生物学》上。
GammaCore设备。图片来源：electroCore
electroCore公司首席医疗官兼联合创始人Peter Staats表示，在十年前这项技术发明之前，许多人认为在没有针头或手术的情况下刺激迷走神经是不可能的。gammaCore就是这家公司生产的。这款手持设备通过触摸皮肤表面的导电凝胶工作，并于2017年首次获准用于治疗成人丛集性头痛。此后，其用途已扩展到包括成人和青少年偏头痛，并已获得成人COVID-19加重哮喘的紧急使用授权。该设备在处方开具时被几家主要的药品福利管理机构承保，其标价为1750美元，但该公司表示，目前已向所有客户提供1250美元的gammaCore。（electroCore发言人指出，最新型号的三个月疗程费用低至399美元。）
迷走神经刺激是生物电子医学的热门靶点，因为该神经与身体的许多器官直接相连。托马斯·杰斐逊大学神经学教授兼杰斐逊头痛中心主任斯蒂芬·西尔伯斯坦将迷走神经比作纽约市的大中央车站等主要交通枢纽，通勤者在那里搭乘火车或地铁可以到达都市区的任何地方。同样，不同类型的纤维会到达不同的地方，包括大脑中称为蓝斑的部分。在那里，大脑产生去甲肾上腺素，这是一种战斗或逃跑的化学物质，可以提高警觉性，减轻疼痛和疲劳。
在这项研究中，研究人员观察了来自空军基地的40名现役士兵，他们在34小时内保持清醒，在此期间他们完成了认知测试并报告了他们的情绪和疲劳程度。一半的参与者在测试开始时使用了gammaCore八分钟，而另一半则给予了外观和感觉都像真品但没有电流的假设备。与另一组相比，接受真实迷走神经刺激的小组在夜间保持了更接近基线的表现，并且随着时间的推移报告的疲劳感更少。
该研究的合著者、空军研究实验室的生物医学工程师理查德·麦金利说：“令我们兴奋的是，他们不仅表现更好，而且他们也感觉到自己表现更好，并且感觉不那么疲劳。”他说，情绪和精力水平的提高可能会激励士兵在付费研究之外使用这种设备。
虽然随着时间的推移，两组在认知测试的某些部分表现相似，但在几个小时后，使用gammaCore的参与者在感知相关任务（接收和综合音频、视觉或其他类型的信息）中表现出较少的性能下降。
过去关于gammaCore和迷走神经刺激的研究主要针对患有慢性且通常使人衰弱的疾病的人群，例如类风湿性关节炎、偏头痛和癫痫。Staats和该研究的作者表示，这项新工作正在引领潮流，将这种疗法用于健康人以增强表现。
Staats说：“我们在西方医学中所做的大部分工作是：我们试图帮助已经患病的人。” “我们较少花精力思考健康养生或‘我们如何避免疾病的发展？’或‘我们如何优化自己？’”
未参与这项研究的西尔伯斯坦说，这种设备可以帮助广泛的睡眠不足人群，从空军飞行员到医生，再到撰写最后一刻论文的大学生。
可能从这项研究中受益的另一类人群是宇航员。该论文的第一作者、国防承包公司Infoscitex的科学家Lindsey McIntire说，NASA为这项研究提供了一些资金，因为宇航员经常在极端和不熟悉的环境中睡觉，导致睡眠不足。找到持久的疲劳解决方案将使人们在太空中更快乐、更健康、更专注于他们的任务。
范斯坦医学研究所助理教授Eric Chang也未参与这项研究，他说，该研究的发现可能不适用于并非连续34小时睡眠不足的人，正如参与者那样。他补充说，该研究报告了一个“具体、小的结果”，这与其他迷走神经刺激研究的结果一致。
McIntire指出，gammaCore组和安慰剂组之间在多任务测试等项目中可能看起来很小的性能差异可能具有重大意义。“主动组的性能下降了5%，但[安慰剂组]下降到15%，”她说。“那是错误，在某些领域，如医学、军事和交通运输，这可能等于生命。”作者还计划研究对睡眠不足程度较轻的人的影响。
McIntire说，在可以将gammaCore推荐给士兵和工人进行标签外使用之前，还需要进行未来的研究，包括将其与咖啡因和其他传统兴奋剂进行比较测试。麦金利补充说，正在进行的动物研究正在仔细检查该效果的机制，他还在准备提交关于迷走神经刺激以提高学习率和保持率的研究。
GammaCore的问世归功于相对较新的生物电子医学领域，这是一门利用电力侵入人体信号系统以治疗疾病的学科。生物电子医学已显示出通过迷走神经刺激治疗自身免疫性疾病（如狼疮）的潜力。疲劳、疼痛、炎症——未来的“迷走神经休息”可能会针对所有这些。