耳朵上一小塊皮膚，為什麼能成為迷走神經刺激的部位？迷走神經的一條分支到達耳朵，並把來自耳朵的感覺訊息傳往腦幹。經皮耳部迷走神經刺激（transcutaneous auricular vagus nerve stimulation，簡稱 taVNS）利用耳上的電極發出電脈衝，目的是活化迷走神經的這條耳支（auricular branch of the vagus nerve，簡稱 ABVN）。

電極貼在哪裡，決定了底下是哪一區的神經支配。耳甲艇（cymba conchae）經常是首選部位，因為它的迷走神經支配相對有充分記載，而且在該處刺激會引起相關腦幹區域的反應。把它與耳屏、耳道等部位相比的人體研究，也發現了一些值得考慮的優勢。

要理解為什麼耳甲艇成為 taVNS 研究的重要標的，先看它的位置，以及皮膚底下的神經支配，會很有幫助。

耳甲艇：定義與位置

在圖 1 中，標示為「Cymba conchae」的箭頭指向耳輪腳（crus of the helix）上方的小凹窩；耳輪腳是橫越耳甲的那道隆起。它下方較大的凹窩是耳甲腔（cavum conchae），標示為「Cavity of conchae」。耳屏（tragus）則是耳道開口前方的小突起。

這些地標彼此很靠近，但它們的神經支配並不相同。它們幫助我們在表面定位電極；但要理解電極底下是什麼，我們得看進皮膚之下。

耳甲艇是外耳耳甲碗的上半部。雖然耳甲艇、耳甲腔與耳屏彼此靠近，它們代表的是不同的解剖區域，感覺神經分布也不同。

圖 1。耳輪腳把耳甲分成上下兩部分。耳甲艇位於其上方，標示為「Cavity of conchae」的耳甲腔位於其下方。耳屏則位於耳道開口前方。

為什麼耳甲艇的神經支配很重要？

耳甲艇含有刺激想要觸及的迷走神經耳支。

有數條神經為外耳提供感覺。除了迷走神經耳支之外，還有來自頸神經叢的耳大神經，以及與三叉神經相關的耳顳神經。因此，移動電極就可能改變暴露在刺激之下的神經組合。

2002 年，Peuker 與 Filler 解剖了 7 具大體、共 14 隻耳朵，並追溯外耳神經的來源。研究人員把神經暴露出來、追溯其起源，接著染色並拍照，最後編製成一張耳朵的地圖。染色標示的區域，反映了他們實際沿著組織追蹤到的神經。

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% 完全由迷走神經支配，55% 同時接受來自耳大神經的分支。一道單純的隆起分隔了這兩個凹窩，但它們的神經支配並不相同。

圖 2。綠色標示與迷走神經耳支相關的區域，藍色標示耳顳神經的區域。其餘大部分區域主要由耳大神經支配。這些染色界線總結了經典的解剖描述，屬於近似值。

神經地圖上的界線，並不會把電流限制在同色的區域內。即使某處的感覺支配主要來自單一條神經，電極位置與電流仍會影響哪些纖維被刺激。我們也不能因為 14 隻耳朵的觀察結果，就斷定每個人的解剖構造完全相同。

在耳甲艇找到神經之後，還有一個問題：當電脈衝施加在其上方的皮膚時，腦幹裡會發生什麼事？

刺激耳甲艇時會發生什麼？

在耳甲艇刺激，可以在耳朵之外引起反應。在 Frangos 與同事的一項人體研究中，刺激左側耳甲艇在迷走神經相關區域產生的活動，大於刺激耳垂，這些區域包括孤束核與藍斑核。

孤束核（nucleus of the solitary tract，簡稱 NTS）位於腦幹，接收迷走神經傳來的訊息，並與藍斑核（locus coeruleus，簡稱 LC）有連結。藍斑核參與正腎上腺素調節，以及覺醒與注意力等功能。耳部刺激時這些區域的變化，有助於揭示刺激如何影響大腦中相關的路徑。

2015 年，Frangos 與同事研究了 12 位健康成人，他們在左側耳甲艇與耳垂接受刺激。團隊以功能性磁振造影（fMRI）記錄大腦反應。耳垂是有用的對照，因為它在受刺激時會產生感覺，但在經典解剖描述中缺乏迷走神經耳支的支配。比較這兩個部位，有助於把耳甲艇刺激的反應，與一般「在耳上感覺到刺激」的效應區分開來。

fMRI 透過血氧濃度的變化間接測量神經活動。當影像中某個區域「亮起」，反映的是血氧訊號的相應變化；它並不能辨識耳朵裡被活化的個別神經纖維。這項研究觀察到 NTS、LC 與其他區域的反應，但沒有測量某種特定疾病的症狀是否改善。

耳朵與身體其他部位的連結，有時會以意想不到的方式顯現。有些人在外耳道受刺激時會咳嗽。這就是 Arnold 耳咳反射，涉及經由迷走神經耳支傳入的感覺訊息。耳朵裡的一個刺激，可以引發身體他處的咳嗽。不過，在耳甲艇電刺激期間，一個人的感覺無法告訴我們大腦裡究竟發生了什麼。影像技術讓研究人員得以觀察這些變化。

耳甲艇與其他 taVNS 刺激部位相比如何？

耳甲艇並不是唯一被探索用於經皮耳部迷走神經刺激（taVNS）的耳部位置。耳屏與耳道也因其含有不同組合的感覺神經支配、可能產生不同反應，而受到關注。

在一項 37 人的研究中，耳甲艇是唯一在孤束核（NTS）與藍斑核（LC）兩處、相對於耳垂對照組都達到統計顯著門檻的部位。內耳屏只在 NTS 達到該門檻。耳道下後壁則在兩個區域都未達到。

這項研究由 Yakunina 與同事於 2017 年發表，在同一位健康受試者的左耳上測試了四個位置：內耳屏、耳道下後壁、耳甲艇與耳垂。團隊接著針對每個位置檢視相同的腦區。

讓每個人分別在不同部位接受刺激，降低了不同人群之間差異的影響。這樣的設計讓研究人員能在同一個人身上比較不同位置的反應。

表 1。同一研究內，各刺激部位與耳垂對照組之間腦幹 t 值平均數的比較。[4]

表中的「顯著」是指該部位與耳垂之間腦區活動的統計差異達到了研究設定的門檻。t 值平均數並不能告訴我們有多少比例的神經被活化。未達統計顯著的結果，也不代表沒有任何反應。

耳屏在 LC 未達該門檻，並不代表它在該處沒有產生反應。腦造影資料本身就有變異。觀察到變化，與確立相對於耳垂的統計差異，是兩回事。

同樣地，耳甲艇與耳垂之間有顯著差異，不自動代表耳甲艇與耳屏之間也有。要判斷這兩個部位哪個表現更好，需要直接比較，以及一個明確關注的結果指標。

就這項實驗檢視的兩個腦幹區域而言，耳甲艇的結果讓它成為值得考慮的部位。

支持耳甲艇最具體的實務證據，來自把它與其他耳部標的並列、並測量變化量的研究。García de Gurtubay 與同事在 26 位健康志願者身上做了這件事。他們分別刺激單獨的耳甲艇、耳甲艇與耳甲腔同時刺激，以及耳垂，然後記錄迷走神經體感誘發電位（VSEPs）。

只要包含耳甲艇，就會出現清楚的反應。兩種耳垂條件都沒有產生可測量的 VSEP。覆蓋鄰近的耳甲腔使 VSEP 振幅增加，而且在較高電流下，較大的電極更舒適。

這項發現對裝置設計很重要。較寬的接觸面可以募集更多纖維，並把電荷分散到更大的表面積。不過耳甲艇仍然是這套設定的錨點。它有最清楚的迷走神經解剖學依據、單獨就能產生可重現的反應，而加上耳甲腔是擴大了覆蓋範圍，而不是取代耳甲艇這個標的。

VSEP 振幅測量的是健康志願者身上的即時電反應，因此它本身無法預測臨床效益。不過，把這些研究與前面討論過的解剖學與 fMRI 發現放在一起看，就有助於解釋為什麼耳甲艇至今仍是 taVNS 最常被研究的標的之一。

圖 4。García de Gurtubay 等人測試的刺激拓樸與電極尺寸。CC 表示耳甲艇與耳甲腔同時刺激，C 表示耳甲艇刺激，L 表示耳垂刺激；X 與 S 分別表示加大型與小型電極。

目前證據支持耳甲艇刺激的哪些部分？

耳甲艇被視為重要的 taVNS 標的，因為有多條證據支持它的使用。解剖學研究已確認這個區域與迷走神經耳支之間有很強的關聯。人體造影研究觀察到迷走神經相關腦區的反應，生理學研究也測量到把耳甲艇納入刺激時的反應。

不過，刺激位置只是 taVNS 協議的一部分。電極位置、刺激參數、電流強度與個別解剖構造，都會影響最終反應。

耳甲艇底下的構造，有助於解釋為什麼電極的確切位置很重要。耳甲艇的神經走在表皮與軟骨之間，附近有血管。它們的路徑與深度很難在耳朵的表面圖上呈現。三維造影則提供了窺看這個小凹窩內部的視角。

2020 年，Dabiri 與同事使用高解析度表層顯微鏡（HREM），把一系列組織切片重建成三維模型。圖 3 來自其中一個耳甲艇標本。這個模型顯示了刺激部位底下表皮、軟骨、神經與血管之間的關係。

圖 3。耳甲艇組織的三維重建，顯示表皮、神經、血管與軟骨之間的空間關係。顏色用來區分構造；綠色的神經位於皮膚表面之下。

沿著綠色構造追蹤，會看到神經走在表皮下方、靠近血管處。電極貼在耳朵表面，而它想要影響的組織卻有深度。即使在耳甲艇內部，確切的接觸點以及第二個電極的位置，都與這套刺激設定有關。

這張影像顯示的是一個標本的內部構造；不同人之間排列可能不同。綠色標示神經，但光從外觀無法確認每一條分支是否都來自迷走神經。

選定耳甲艇之後，刺激仍然有強度與節律。在比較研究中，研究人員會依據每位參與者在各部位的感覺來調整電流，因為同一個人耳朵的不同部位，對相同刺激強度的反應可能不同。

在一項比較研究中，電極以 25 Hz（即每秒 25 個脈衝）發出脈衝。每個脈衝持續 500 μs，相當於 0.5 毫秒。刺激持續 30 秒，接著休息 60 秒。四個循環構成一回合六分鐘的掃描。

研究人員先測量參與者剛好能感覺到刺激的強度，以及開始感到疼痛的強度，也就是感覺閾值與疼痛閾值。實驗中，電流設定在疼痛閾值以下 0.1 mA，讓各部位的強度能反映參與者的耐受度。

以這種方式，耳甲艇的平均電流為 0.91 mA，耳屏為 0.77 mA，差異達統計顯著。因此，大腦反應是在「位置」與「實際電流」兩者都不同的條件下記錄的。反應上的差異，不能全部歸因於位置本身。

刺激還需要兩個電極。當研究人員刺激耳屏、耳道或耳甲艇時，第二個電極貼在外耳屏上。刺激耳垂時，第二個電極貼在耳垂背面。兩個位置都會影響電流如何穿過組織，所以「耳甲艇刺激」也涉及第二個電極要放在哪裡的選擇。

綜合來看，目前的證據支持耳甲艇是一個經過充分研究、且有解剖學依據的 taVNS 標的。同時，刺激的效果取決於整套設定，包括電極位置、刺激參數，以及被測量的結果。

為什麼 taVNS 裝置會以耳甲艇區域為目標？

耳甲艇在 taVNS 裝置設計中值得重視，因為這個小凹窩含有刺激想要觸及的迷走神經耳支，而人體研究也觀察到刺激它時相關腦幹區域出現反應。

耳部迷走神經刺激的目標，是利用耳朵裡的感覺神經把訊號送往腦幹。經典解剖研究報告的「完全迷走支配」，讓耳甲艇成為合適的候選。後來的人體實驗發現，相較於耳垂刺激，它在包含孤束核（NTS）與藍斑核（LC）等區域產生反應。這些區域與迷走神經傳入訊號有關，讓研究人員有理由持續關注這個部位。

當耳甲艇與耳屏、耳道在同一項實驗中並列測試時，它也是唯一在 NTS 與 LC 兩處都達到統計顯著門檻（相對於耳垂對照）的部位。對於打算透過耳部刺激影響這些腦幹路徑的做法而言，它仍然是值得考慮的部位。

它的神經支配與人體觀察到的反應，有助於解釋為什麼耳甲艇經常被選中。不過，部位選擇只是刺激協議的一部分。電極位置、接觸面積、刺激強度與個別解剖構造，也都會影響結果。

有些 taVNS 裝置把刺激覆蓋範圍延伸到耳甲艇之外，納入鄰近的耳甲腔。透過把兩個區域納入同一個耳件，這種做法在保留耳甲艇為主要標的的同時，提供了更廣的耳甲覆蓋。

同時考量耳甲艇與周圍的耳甲構造，讓裝置設計能顧及解剖變異，同時持續聚焦在與迷走神經感覺路徑相關的區域。本文通篇討論的解剖構造，有助於解釋為什麼耳甲艇至今仍是 taVNS 研究與裝置開發的核心焦點。

參考文獻

[1] Peuker, E. T.; Filler, T. J. — The nerve supply of the human auricle — Clinical Anatomy, 15(1), 35–37 — 2002. https://doi.org/10.1002/ca.1089

[2] Butt, M. F.; Albusoda, A.; Farmer, A. D.; Aziz, Q. — The anatomical basis for transcutaneous auricular vagus nerve stimulation — Journal of Anatomy, 236(4), 588–611 — 2020. https://doi.org/10.1111/joa.13122

[3] Frangos, E.; Ellrich, J.; Komisaruk, B. R. — Non-invasive access to the vagus nerve central projections via electrical stimulation of the external ear: fMRI evidence in humans — Brain Stimulation, 8(3), 624–636 — 2015. https://doi.org/10.1016/j.brs.2014.11.018

[4] Yakunina, N.; Kim, S. S.; Nam, E.-C. — Optimization of Transcutaneous Vagus Nerve Stimulation Using Functional MRI — Neuromodulation, 20(3), 290–300 — 2017. https://doi.org/10.1111/ner.12541

[5] Mercante, B.; Deriu, F.; Rangon, C.-M. — Auricular Neuromodulation: The Emerging Concept beyond the Stimulation of Vagus and Trigeminal Nerves — Medicines, 5(1), 10 — 2018. https://doi.org/10.3390/medicines5010010

[6] Dabiri, B.; et al. — High-Resolution Episcopic Imaging for Visualization of Dermal Arteries and Nerves of the Auricular Cymba Conchae in Humans — Frontiers in Neuroanatomy, 14, 22 — 2020. https://doi.org/10.3389/fnana.2020.00022

[7] García de Gurtubay, I.; Bermejo, P.; Lopez, M.; Larraya, I.; Librero, J. — Evaluation of different vagus nerve stimulation anatomical targets in the ear by vagus evoked potential responses — Brain and Behavior, 11, e2343 — 2021. https://doi.org/10.1002/brb3.2343