為什麼 taVNS 的刺激位置很重要？

耳朵上一小塊皮膚，為什麼可以成為迷走神經刺激的位置？迷走神經的一條分支延伸至耳部，並將來自耳朵的感覺資訊傳向腦幹。經皮耳廓迷走神經刺激（taVNS）透過放置在耳部的電極提供電脈衝，目標是活化迷走神經耳支（ABVN）。電極放在哪裡，會決定其下方主要對應哪一片神經支配區域。

耳甲艇常被視為優先刺激位置，因為其迷走神經支配已有相對充分的解剖證據，而且在該區施加刺激後，相關腦幹區域會出現可測量的反應。人體研究將耳甲艇與耳屏、耳道等位置比較時，也發現了一些值得重視的優勢。

在圖 1 中，標示「Cymba conchae」的箭頭指向耳輪腳上方的小凹窩；耳輪腳是橫跨耳甲的一道隆起。其下方較大的凹窩是耳甲腔（cavum conchae），圖中標示為「Cavity of conchae」。耳屏則是位於耳道開口前方的小突起。這些解剖標誌彼此很接近，但其神經支配並不相同。它們可以幫助我們定位表面的電極；若要理解電極下方真正有哪些結構，還需要進一步看向皮膚之下。

圖 1. 耳輪腳將耳甲分為上、下兩部分。耳甲艇位於耳輪腳上方；耳甲腔位於其下方，圖中標示為「Cavity of conchae」。耳屏位於耳道開口前方。

耳甲艇的神經支配有什麼特別之處？

耳甲艇內含有 taVNS 希望觸及的迷走神經耳支。在一項經典解剖研究中，研究人員在該區辨識到的感覺神經支配全部來自這條迷走神經分支；相鄰的耳甲腔則常同時受到另一條神經支配。

外耳的感覺由多條神經共同提供。除了迷走神經耳支之外，還包括來自頸神經叢的大耳神經，以及與三叉神經相關的耳顳神經。因此，移動電極位置可能改變實際接受刺激的神經組合。圖 2 顯示了這些神經大致的分布區域。

圖 2. 綠色代表與迷走神經耳支相關的區域，藍色代表耳顳神經分布區。其餘大部分區域主要由大耳神經支配。圖中的彩色邊界是根據經典解剖描述整理而成，屬於近似範圍。

2002 年，Peuker 與 Filler 解剖了 7 具遺體的 14 隻耳朵，追蹤外耳感覺神經的來源。在這些標本中，耳甲艇完全由迷走神經耳支支配。耳甲腔則不同：45% 的標本呈現純迷走神經支配，另外 55% 同時接受大耳神經的分支。兩個凹窩只隔著一道耳輪腳，但神經支配模式卻不同。

要辨識這些細小神經分支，需要在放大條件下進行。研究人員暴露神經、追蹤來源，再進行染色與拍攝，最後整理成耳部神經分布圖。圖中不同顏色的區域，代表研究人員實際沿著組織追蹤到的神經。

神經分布圖上的邊界，並不代表電流只會停留在相同的著色區域。即使某區的感覺神經主要來自一條神經，電極位置與電流大小仍會影響實際被刺激到的纖維。同樣地，14 隻耳朵的觀察結果也不能代表每個人的解剖結構完全一致。

確認耳甲艇中存在這條神經後，下一個問題自然出現：當電脈衝施加在其上方皮膚時，腦幹會發生什麼變化？

腦幹如何回應耳甲艇刺激？

耳甲艇刺激所引起的反應可以遠超出耳部本身。在 Frangos 等人的一項人體研究中，刺激左側耳甲艇相較於刺激耳垂，在多個與迷走神經相關的區域引發更高活動，包括孤束核與藍斑核。

耳朵與身體其他部位的連結，有時會以意想不到的方式表現出來。有些人在外耳道受到刺激時會咳嗽，這就是 Arnold 耳咳反射，涉及透過迷走神經耳支傳入的感覺訊號。耳部的一個刺激，就可能在身體其他地方引發咳嗽。不過，在耳甲艇進行電刺激時，單靠個人的主觀感受無法準確告訴我們大腦裡發生了什麼；神經影像則讓研究人員能進一步觀察這些變化。

孤束核（NTS）位於腦幹，接收由迷走神經傳遞的資訊，並與藍斑核（LC）等區域相連。藍斑核參與去甲腎上腺素調節，以及喚醒、注意力等功能。耳部刺激期間，這些區域的變化可以幫助研究人員理解刺激如何影響大腦中相關的神經通路。

2015 年，Frangos 等人研究了 12 名健康成人，分別接受左側耳甲艇與耳垂刺激。研究團隊使用功能性磁振造影（fMRI）記錄腦部反應。耳垂是一個有用的對照位置，因為刺激耳垂同樣會產生感覺，但經典解剖描述顯示其缺乏迷走神經耳支支配。比較這兩個位置，可以協助區分耳甲艇刺激的特定反應與一般「耳朵被刺激」所帶來的影響。耳垂刺激本身也可能改變腦部活動。

fMRI 是透過血氧變化間接測量神經活動。影像中某個區域「亮起」，代表相應的血氧訊號發生變化，並不能直接辨識耳部究竟是哪一條神經纖維被活化。這項研究觀察到 NTS、LC 與其他區域的反應，但並未測量任何特定疾病症狀是否因此改善。

與耳垂相比，耳甲艇出現了上述反應。那麼耳屏與耳道表現如何？這兩個位置也一直被研究作為潛在刺激靶點。

耳甲艇與其他刺激位置相比如何？

在一項 37 人研究中，耳甲艇是唯一一個在 NTS 與 LC 兩個區域中，都達到相對耳垂對照組統計顯著門檻的刺激位置。耳屏內側只有在 NTS 達到該門檻；耳道後下壁在兩個區域都沒有達到。

這項研究由 Yakunina 等人於 2017 年發表，在同一批健康受試者的左耳測試四個位置：耳屏內側、耳道後下壁、耳甲艇與耳垂。研究團隊再針對每個位置觀察相同的腦區。讓每位受試者都接受不同位置的刺激，可以降低不同受試者群組之間差異帶來的影響。

表 1. 同一研究中，各刺激位置相對耳垂對照組的腦幹平均 t 值比較。[4]

註：根據原始論文圖 7 與腦區分析整理，並已考慮多重比較校正。平均 t 值是一項統計指標，並不等同於「有多少比例的神經被活化」。結果未達統計顯著，也不代表完全沒有反應。

表格中的「顯著」表示，該刺激位置與耳垂之間的腦區活動差異，達到了研究預先設定的統計門檻。平均 t 值並不能告訴我們有多少比例的神經被活化。耳甲艇在兩個目標腦區都達到門檻，因此當目標是影響這些通路時，它是值得優先考慮的位置。

耳屏在 LC 沒有達到該門檻，並不代表它在該區完全沒有產生反應。腦影像資料本身存在變異。「觀察到變化」和「相較耳垂建立統計顯著差異」是兩件不同的事。

同樣地，耳甲艇與耳垂之間存在顯著差異，也不能自動推論耳甲艇與耳屏之間同樣存在顯著差異。要判斷兩者哪一個位置表現更好，需要直接比較，並先明確定義所關注的結果指標。就這項實驗觀察的兩個腦幹區域而言，耳甲艇的結果使其成為相當具有吸引力的選擇。

對耳甲艇最具實際說服力的證據，來自把它與其他耳部靶點放在一起直接比較、並測量生理變化的研究。García de Gurtubay 等人在 26 名健康志願者中進行了這類研究。他們分別刺激耳甲艇、同時刺激耳甲艇與耳甲腔，以及刺激耳垂，並記錄迷走神經體感誘發電位（VSEP）。只要刺激包含耳甲艇，就能觀察到清楚的反應；耳垂條件則都沒有出現可測量的 VSEP。若要為單一、可靠的起始刺激位置做選擇，這項結果再次指向耳甲艇。

把相鄰的耳甲腔也納入刺激範圍，會提高 VSEP 振幅，而且較大的電極在較高電流下也更舒適。這對裝置設計很重要：更大的接觸面可以募集更多神經纖維，並把電荷分散到更大的表面。不過，耳甲艇仍然是整體設計的核心。它具有最清楚的迷走神經解剖依據，單獨刺激時就能產生可重複的反應；加入耳甲腔是在擴大覆蓋，而不是取代耳甲艇。VSEP 振幅測量的是健康受試者的即時電生理反應，本身不能預測臨床效益。但結合前面討論的解剖與 fMRI 證據，這項研究讓選擇更加清楚：目前耳甲艇是 taVNS 最有證據支持的單一耳部靶點之一，而耳甲艇—耳甲腔聯合刺激則是一種值得進一步探索的延伸方式。

圖 4. García de Gurtubay 等人測試的刺激分布與電極尺寸。CC 代表同時刺激耳甲艇與耳甲腔；C 代表刺激耳甲艇；L 代表刺激耳垂；X 與 S 分別代表超大型與小型電極。依據 Creative Commons Attribution 授權，完整重製自 García de Gurtubay 等人（2021）圖 1。

電刺激是如何施加的？

即使已經選定耳甲艇，刺激仍然涉及強度與節奏。在這項比較研究中，各刺激位置使用相同的脈衝頻率與持續時間，但電流會依每位受試者在不同位置的感受進行調整。

電極以 25 Hz 提供脈衝，也就是每秒 25 次。每個脈衝持續 500 μs，相當於 0.5 毫秒。刺激持續 30 秒，之後休息 60 秒；4 個循環構成一次 6 分鐘掃描。每個位置接受兩次掃描，共 12 分鐘，其中 4 分鐘為實際刺激。

同一個人的耳朵，不同位置對相同電流的感受也可能不同。研究人員先測量受試者剛好能感受到刺激的強度，再測量開始感到疼痛的強度，分別稱為感覺閾值與疼痛閾值。實驗中，電流設定為低於疼痛閾值 0.1 mA，讓每個位置的刺激強度能反映受試者自身的耐受程度。

採用這種方法後，耳甲艇的平均電流為 0.91 mA，耳屏為 0.77 mA，兩者差異具有統計顯著性。因此，腦部反應是在「位置不同、實際電流也不同」的條件下記錄到的，不能把所有反應差異都單純歸因於刺激位置。

電刺激同樣需要兩個電極。研究團隊刺激耳屏、耳道或耳甲艇時，另一個電極放在耳屏外側；刺激耳垂時，另一個電極則放在耳垂後方。兩個電極的位置都會影響電流穿過組織的方式，因此所謂「耳甲艇刺激」也包含第二個電極應放在哪裡的選擇。

從外觀看，電極只是放在一個小凹窩上；但它希望影響的神經位於皮膚下方，周圍還有血管與其他組織。把視角拉近，就能看到電極下方真正的結構。

耳甲艇皮膚下方有哪些結構？

耳甲艇中的神經位於表皮與軟骨之間，附近伴隨血管。這些神經的走向與深度很難用耳部表面圖呈現，三維影像則可以讓我們看進這個小凹窩內部。

2020 年，Dabiri 等人使用高解析度塊面成像顯微鏡（HREM），將一系列組織切片重建成三維模型。圖 3 來自一個耳甲艇標本。可以先從最上方的表皮與下方的軟骨看起，再觀察兩者之間的綠色神經、紅色動脈與藍色靜脈。

圖 3. 耳甲艇組織的三維重建圖，呈現表皮、神經、血管與軟骨之間的空間關係。不同顏色用於區分結構；綠色神經位於皮膚表面下方。依 CC BY 授權，完整重製自 Dabiri 等人（2020）原始圖 3。

沿著綠色結構可以看到，神經走行於表皮下方、靠近血管。電極位於耳朵表面，但希望影響的組織具有實際深度。即使都在耳甲艇內，精確接觸點與第二個電極的位置，仍然會影響整體刺激配置。

這張影像展示的是單一標本的內部結構，不同個體之間可能存在差異。綠色標示的是神經，但僅靠外觀無法判斷每一條分支是否都來自迷走神經。

為什麼耳甲艇常被優先選為刺激位置？

耳甲艇之所以值得優先考慮，是因為這個小凹窩內含有刺激希望觸及的迷走神經耳支，而且人體研究在刺激該區後，觀察到相關腦幹區域的反應。電極在耳朵上只要稍微移動，就可能落到不同的神經支配區。

耳廓迷走神經刺激的目標，是利用耳部感覺神經把訊號傳向腦幹。經典解剖研究所報告的純迷走神經支配，使耳甲艇成為合理的候選位置。後續人體實驗則發現，相較耳垂刺激，耳甲艇刺激可在 NTS、LC 等區域產生反應。這些區域與傳入迷走神經訊號相關，因此提供了持續關注耳甲艇的理由。

在同一項實驗中與耳屏、耳道一起測試時，耳甲艇也是唯一一個在 NTS 與 LC 兩個區域都達到相對耳垂對照組統計顯著門檻的位置。對於希望透過耳部刺激影響這些腦幹通路的方案而言，耳甲艇值得優先納入考量。

其神經支配以及人體中觀察到的反應，有助於解釋為什麼耳甲艇如此常被選擇。刺激位置只是整個刺激方案的一部分；電極放置與刺激強度同樣會影響結果。至於刺激是否能改善某一特定疾病的症狀，則必須依該疾病實際測量的臨床結果來判斷。

這也是 ZenoWell 的電極設計以耳甲艇為主要靶點，同時延伸覆蓋相鄰耳甲腔的原因。把兩個區域整合進同一個耳戴結構，可以在保留耳甲艇作為核心刺激位置的同時，提供更廣的耳甲覆蓋範圍。這也把本文討論的解剖依據落實到產品設計中，讓刺激接點同時跨越耳甲上、下兩個凹窩。

常見問題

耳甲艇位於哪裡？

耳甲艇是外耳耳輪腳上方的小凹窩。耳甲腔是其下方較大的凹窩，而耳屏則位於耳道開口前方。

為什麼 taVNS 會使用耳甲艇？

耳甲艇之所以經常被用於 taVNS 研究，是因為它與迷走神經耳支（ABVN）具有明確的解剖關係。研究也觀察到，刺激該區時，與迷走神經相關的腦區會出現反應。

耳甲艇做 taVNS 一定比耳屏更好嗎？

目前證據並不能證明某一個刺激位置在所有情況下都一定更好。耳甲艇具有強而有力的解剖依據，也是研究最廣泛的 taVNS 靶點之一，但實際結果仍取決於刺激參數、電極位置與所測量的結果指標。

參考文獻

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