DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1811107
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41948329
تاريخ النشر: 2026-03-23
المؤلف: Qian Hu وآخرون
الموضوع الرئيسي: أبحاث تحفيز العصب الحائر
نظرة عامة
الأمراض التنكسية العصبية، مثل مرض الزهايمر (AD)، ومرض باركنسون (PD)، ومرض هنتنغتون (HD)، تتميز بالتدهور المزمن والتدريجي للخلايا العصبية والخلايا الدبقية. على الرغم من توفر علاجات متنوعة، إلا أن النتائج العلاجية لهذه الحالات تظل غير كافية، ويرجع ذلك إلى عدم وضوح الآليات الكامنة وراء نشأتها.
تركز هذه المراجعة على تحفيز العصب الحائر (VNS)، وهي تقنية تعديل عصبي غير جراحية أو جراحية طفيفة أظهرت وعدًا كبيرًا في تخفيف الأعراض المرتبطة بالأمراض التنكسية العصبية. من خلال دراسة آليات العمل والتطبيقات السريرية لـ VNS، تهدف المراجعة إلى تقديم رؤى جديدة يمكن أن تُفيد في تطوير استراتيجيات علاجية مبتكرة لهذه الاضطرابات الصعبة.
مقدمة
تمثل الأمراض التنكسية العصبية (NDDs) مجموعة متنوعة من الاضطرابات المزمنة التي تؤثر على الجهاز العصبي المركزي، وتتميز بخلل تدريجي في الخلايا العصبية وفقدان سلامة الخلايا العصبية، وتكون شائعة بشكل خاص بين كبار السن. هذه الأمراض، بما في ذلك مرض الزهايمر (AD)، ومرض باركنسون (PD)، وغيرها، هي من الأسباب الرئيسية للوفاة، حيث يمثل مرض الزهايمر وحده 60-70% من حالات الخرف على مستوى العالم. تشير التقديرات الحالية إلى أن حوالي 32 مليون شخص يتأثرون بمرض الزهايمر، مع توقعات تشير إلى تضاعف الحدوث بحلول عام 2050، مما يؤدي إلى تكاليف الرعاية الصحية التي تتجاوز 2 تريليون دولار أمريكي بحلول عام 2030. تنشأ تعقيدات NDDs من عدة آليات مرضية متفاعلة، بما في ذلك تراكم البروتينات غير الطبيعية، والالتهابات العصبية، والإجهاد التأكسدي، والعوامل الوراثية، واضطراب الناقلات العصبية.
أظهرت التطورات الأخيرة في الأساليب العلاجية، وخاصة تحفيز العصب الحائر (VNS)، وعدًا في معالجة مختلف الاضطرابات العصبية. تم التعرف على VNS في البداية لفعاليته في الصرع، وقد توسعت لتشمل التطبيقات في NDDs، باستخدام تقنيات جراحية وغير جراحية. يعد VNS غير الجراحي، الذي يتجنب التدخل الجراحي، مفيدًا بشكل خاص لقبول المرضى. تشير الأدلة الناشئة إلى أن VNS قد يوفر آثارًا واقية عصبيًا من خلال آليات مثل تعديل الأعصاب، والإجراءات المضادة للالتهابات، وتقليل الإجهاد التأكسدي. تهدف هذه المراجعة إلى استكشاف تطبيقات VNS في NDDs بشكل منهجي، وتوضيح آليات عمله المحتملة، ومناقشة آفاقه العلاجية، مما يساهم في تطوير استراتيجيات علاجية مبتكرة.
الطرق
تُصنف طرق تحفيز العصب الحائر (VNS) إلى أساليب جراحية (iVNS) وغير جراحية (niVNS). تتضمن iVNS زراعة جراحية لجهاز تحفيز عصبي مع أقطاب كهربائية ملفوفة حول العصب الحائر العنقي الأيسر، متصلة بمولد نبضات يوفر تحفيزًا كهربائيًا في فترات محددة. تعد هذه التقنية تعدل بشكل أساسي المسارات الواردة للعصب الحائر، مما يؤثر على الدوائر العصبية في قشرة الدماغ والنظام الحوفي لتعزيز المرونة العصبية واستقرار الشبكات العصبية. بينما تسمح iVNS بتحفيز مستهدف مع الحد الأدنى من فقدان الطاقة، إلا أنها تحمل مخاطر جراحية مثل بحة الصوت، وصعوبة البلع، والعدوى المحتملة.
على النقيض من ذلك، تستخدم niVNS تقنيات عبر الجلد، مثل تحفيز العصب الحائر عبر الأذن (taVNS) وVNS العنقي عبر الجلد (tcVNS)، التي تتجنب المضاعفات الجراحية. يقوم taVNS بتحفيز الفرع الأذني للعصب الحائر من خلال الأذن الخارجية، مما يعزز تعديل الأعصاب النظامية التي تنظم الجهاز العصبي الذاتي، وتخفف من القلق، وتعزز الوظيفة الإدراكية. يستهدف tcVNS ألياف العصب الحائر العنقي للتأثير على وظيفة الدماغ والأعضاء، ويظهر وعدًا في علاج حالات مثل الاكتئاب، والصرع، والصداع النصفي، ومرض الأمعاء الالتهابي. تتميز كلا طريقتي niVNS بسهولة الاستخدام، والآثار الجانبية القليلة، وارتفاع الامتثال من قبل المرضى.
المناقشة
تتناول قسم المناقشة في ورقة البحث تشريح ووظائف العصب الحائر، مع التأكيد على دوره كعصب باراسمباثي رئيسي ضمن الجهاز العصبي الذاتي. يتكون العصب الحائر من حوالي 80% من الألياف الحسية الواردة غير الميالينية و20% من الألياف الحركية الصادرة الميالينية، التي تنشأ من جذع الدماغ وتغذي مجموعة متنوعة من الأعضاء عبر المناطق العنقية والصدرية والبطنية. من الجدير بالذكر أن الفرع الأذني للعصب الحائر (ABVN) يتم تسليط الضوء عليه كهدف لتحفيز العصب الحائر عبر الأذن (taVNS)، الذي أظهر إمكانيات في تعديل التوازن الذاتي، والاستجابات المناعية العصبية، والمرونة العصبية، مما يؤثر على التوازن الفسيولوجي ويقدم طرق علاجية للأمراض التنكسية العصبية (NDDs).
تتعدد الآليات التي يؤثر بها تحفيز العصب الحائر (VNS) على NDDs، حيث تشمل تنظيم أنظمة الناقلات العصبية، وتقليل طي البروتينات غير الطبيعي والتجمع، وتخفيف الالتهابات العصبية، وتخفيف الإجهاد التأكسدي والخلل الوظيفي الميتوكوندري. لقد أظهر VNS أنه يعزز إفراز الناقلات العصبية، وخاصة الأستيل كولين (ACh)، والنورإبينفرين (NE)، والسيروتونين (5-HT)، والتي تحسن بشكل جماعي الوظائف الإدراكية والحركية في حالات مثل مرض الزهايمر (AD) ومرض باركنسون (PD). علاوة على ذلك، قد يمنع VNS العمليات المرضية المرتبطة بتجمع البروتينات والالتهابات العصبية، مما يحافظ على سلامة الخلايا العصبية ووظيفتها. تختتم القسم بالإشارة إلى التطبيقات السريرية لـ VNS، وخاصة taVNS، في علاج NDDs، مع نتائج واعدة في تحسين النتائج الإدراكية والحركية، على الرغم من الحاجة إلى مزيد من البحث للتحقق من هذه النتائج عبر مجموعات مرضى وظروف متنوعة.
DOI: https://doi.org/10.3389/fimmu.2026.1811107
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41948329
Publication Date: 2026-03-23
Author(s): Qian Hu et al.
Primary Topic: Vagus Nerve Stimulation Research
Overview
Neurodegenerative diseases, such as Alzheimer’s disease (AD), Parkinson’s disease (PD), and Huntington’s disease (HD), are characterized by the chronic and progressive degeneration of neurons and glial cells. Despite the availability of various treatments, the therapeutic outcomes for these conditions remain inadequate, largely due to the unclear mechanisms underlying their pathogenesis.
This review focuses on vagus nerve stimulation (VNS), a noninvasive or minimally invasive neuromodulation technique that has demonstrated considerable promise in alleviating symptoms associated with neurodegenerative diseases. By examining the mechanisms of action and clinical applications of VNS, the review aims to provide new insights that could inform the development of innovative therapeutic strategies for these challenging disorders.
Introduction
Neurodegenerative diseases (NDDs) represent a diverse array of chronic disorders affecting the central nervous system, characterized by progressive neuronal dysfunction and loss of neuronal integrity, particularly prevalent among the elderly. These diseases, including Alzheimer’s disease (AD), Parkinson’s disease (PD), and others, are leading causes of mortality, with AD alone accounting for 60-70% of dementia cases globally. Current estimates suggest that approximately 32 million individuals are affected by AD, with projections indicating a doubling of incidence by 2050, leading to healthcare costs exceeding 2 trillion USD by 2030. The complexity of NDDs arises from multiple interacting pathological mechanisms, including abnormal protein aggregation, neuroinflammation, oxidative stress, genetic factors, and neurotransmitter dysregulation.
Recent advancements in therapeutic approaches, particularly vagus nerve stimulation (VNS), have shown promise in addressing various neurological disorders. Initially recognized for its efficacy in epilepsy, VNS has expanded to include applications in NDDs, utilizing both invasive and noninvasive techniques. Noninvasive VNS, which avoids surgical intervention, is particularly advantageous for patient acceptability. Emerging evidence indicates that VNS may confer neuroprotective effects through mechanisms such as neuromodulation, anti-inflammatory actions, and the reduction of oxidative stress. This review aims to systematically explore the applications of VNS in NDDs, elucidate its potential mechanisms of action, and discuss its therapeutic prospects, thereby contributing to the development of innovative treatment strategies.
Methods
The methods of vagus nerve stimulation (VNS) are categorized into invasive (iVNS) and noninvasive (niVNS) approaches. iVNS involves surgical implantation of a neurostimulation device with electrodes wrapped around the left cervical vagus nerve, connected to a pulse generator that delivers electrical stimulation at specific intervals. This technique primarily modulates afferent pathways of the vagus nerve, influencing neural circuits in the cerebral cortex and limbic system to promote neuroplasticity and stabilize neural networks. While iVNS allows for targeted stimulation with minimal energy loss, it carries surgical risks such as hoarseness, dysphagia, and potential infections.
In contrast, niVNS employs transcutaneous techniques, such as transauricular VNS (taVNS) and transcutaneous cervical VNS (tcVNS), which avoid surgical complications. taVNS stimulates the auricular branch of the vagus nerve through the external ear, promoting systemic neuromodulation that regulates the autonomic nervous system, alleviates anxiety, and enhances cognitive function. tcVNS targets cervical vagal fibers to influence brain and organ function, showing promise in treating conditions like depression, epilepsy, migraine, and inflammatory bowel disease. Both niVNS methods are characterized by their ease of use, minimal side effects, and high patient compliance.
Discussion
The discussion section of the research paper elaborates on the anatomy and physiology of the vagus nerve, emphasizing its role as a primary parasympathetic nerve within the autonomic nervous system. The vagus nerve comprises approximately 80% unmyelinated afferent sensory fibers and 20% myelinated efferent motor fibers, originating from the brainstem and innervating various organs across the cervical, thoracic, and abdominal regions. Notably, the auricular branch of the vagus nerve (ABVN) is highlighted as a target for transcutaneous auricular vagus nerve stimulation (taVNS), which has shown potential in modulating autonomic balance, neuroimmune responses, and neuroplasticity, thereby influencing physiological homeostasis and offering therapeutic avenues for neurodegenerative diseases (NDDs).
The mechanisms by which vagus nerve stimulation (VNS) affects NDDs are multifaceted, involving the regulation of neurotransmitter systems, reduction of protein misfolding and aggregation, mitigation of neuroinflammation, and attenuation of oxidative stress and mitochondrial dysfunction. VNS has been shown to enhance neurotransmitter release, particularly acetylcholine (ACh), norepinephrine (NE), and serotonin (5-HT), which collectively improve cognitive and motor functions in conditions such as Alzheimer’s disease (AD) and Parkinson’s disease (PD). Furthermore, VNS may inhibit pathological processes associated with protein aggregation and neuroinflammation, thereby preserving neuronal integrity and function. The section concludes by noting the clinical applications of VNS, particularly taVNS, in treating NDDs, with promising results in improving cognitive and motor outcomes, although further research is necessary to validate these findings across diverse patient populations and conditions.