三百赫兹透皮耳耳神经神经刺激 (taVNS) 影响瞳孔大小非线性作为强度的函数
Ian Phillips1,2,3, Michael A Johns1,4, Nick B Pandža1,5
1Applied Research Lab for Intelligence & Security, University of Maryland, College Park, Maryland, USA.
Psychophysiology
|February 27, 2025
概括
通过皮肤进行300Hz的耳道迷走神经刺激 (taVNS) 激活了位 - 北上腺素 (LC-NE) 系统,通过瞳孔尺寸变化表明了这一点. 这种神经调节效应的最佳taVNS强度在2至4.8mA之间.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 神经调节是一种神经调节.
- 人类表现的人类表现.
背景情况:
- 通过皮肤进行的耳膜迷走神经刺激 (taVNS) 显示出潜在的健康和性能益处.
- 对神经调节系统激活的最佳taVNS参数和可靠的生物标志物尚不清楚.
- 瞳孔大小,一个潜在的生物标志物,用于位置coeruleus-norepinephrine (LC-NE) 系统活动,已经产生不一致的结果与taVNS.
研究的目的:
- 为了研究瞳孔大小和taVNS之间的关系.
- 通过使用特定的刺激参数 (300 Hz,低于感知值) 检查taVNS效应,以潜在的行为影响.
- 为了评估瞳孔大小作为生物标志物LC-NE系统在taVNS期间的激活.
主要方法:
- 参与者接收了连续50微秒的taVNS脉冲,以300Hz的频率向感知值以下的左侧外部声学介质 (EAM) 传递.
- 在一次瞳孔光反射任务中记录了瞳孔的大小.
- 用通用添加混合建模 (GAMM) 来分析与taVNS强度相关的瞳孔大小.
主要成果:
- 在taVNS强度和瞳孔直径之间观察到非线性关系.
- 活跃的taVNS (24.8mA) 增加了瞳孔大小,但更高的强度 (高达8.1mA) 没有显示这种效果.
- 在刺激阻塞中,taVNS对瞳孔大小的影响持续存在,抵消了自然减少.
结论:
- 应用于EAM的300HztaVNS激活了LC-NE系统,这是瞳孔膨胀所证明的.
- 塔VNS的神经调节效应可能依赖强度,而更高的强度可能会抵消所需的激活.
- 瞳孔大小显示为taVNS诱导的LC-NE系统调制的生物标志物,取决于最佳刺激参数.
