tcVNS对健康犬脑电图（EEG）和心率变异性（HRV）的影响

 

犬类与人类的脑电信号（EEG）和心率变异性（HRV）异同

相同点：

EEG频带划分标准一致：
 

均采用delta (1–4 Hz)、theta (4–8 Hz)、alpha (8–13 Hz)、beta (13–30 Hz) 频带。

tcVNS的生理效应相似：

EEG：刺激后theta/alpha功率显著降低，与人类研究中"脑活动去同步化"现象一致。

HRV：SDNN指数显著升高（反映迷走神经张力增强），平均心率下降，与人类tcVNS研究结果吻合。

 

不同点：

解剖与反应特异性：

犬类迷走神经心脏分支更靠尾侧，左侧刺激仍可能引发心动过缓（人类以右侧为主）。

伪影影响：

犬类"活跃"状态下低频带（delta/theta）功率升高，可能因运动伪影（如肌肉颤动）污染低频信号，而人类伪影多集中于高频带。

EEG节律差异： 犬类缺乏明确的枕叶优势alpha节律（人类闭眼时的特征），且清醒状态EEG形态更易受运动伪影干扰。

 

HUIYING

临床研究

 

1.研究方法：

样本：6只健康犬，佩戴同步EEG+Holter设备（图1–3）。

 

图1 犬镇静状态下经皮脑电电极放置与固定示意图

 

图2犬头颈部电极导线连接预包扎示意图

 

图3 犬苏醒后头部绷带及Holter/EEG设备固定效果

 

刺激协议：

使用gammaCore-VET设备（图4），左侧颈部分叉处刺激120秒（前30秒滴定耐受强度，后90秒维持）。

 

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  图4 tcVNS实验流程时间轴示意图

 

刺激参数：5 kHz正弦波脉冲，25 Hz频率。

 

数据分析：

EEG：选取"平静"（躺/坐）与"活跃"（站立/探索）状态的4秒无伪影片段（图5），分析频带功率（图6）及频谱（图7）。

  图5 犬"平静"状态4秒脑电图示例

 

  图6 tcVNS刺激前后各频带平均功率对比（箱线图）

 

  图7 tcVNS刺激前后合并通道频谱功率变化

 

HRV：计算1小时刺激前后的平均SDNN指数和心率（图8、9）。

图8 tcVNS刺激前后SDNN指数对比柱状图

 

图9 六只犬平均心率变化趋势图（刺激前/中/后）

统计模型：广义线性混合模型（GLMM），校正个体、行为状态等随机效应。

 

2.关键结果：

指标	变化方向	显著性
EEG功率（图5、图6、图7）
- Theta频带	↓ (刺激后)	*p=0.02*
- Alpha频带	↓ (刺激后)	*p=0.04*
- Beta频带	↓ (刺激后)	*p=0.035*
HRV（图8、图9）
- SDNN指数	↑ (刺激后)	p<0.01
- 平均心率	↓ (刺激后)	p<0.01

耐受性：5/6犬耐受良好（最高强度2–4.5级），仅见短暂不适（如颈部肌肉抽动、发声）。

 

HUIYING

总结

生理效应验证： tcVNS在健康犬中可安全诱发与人类相似的EEG（低频功率↓）和HRV（SDNN↑）变化，证实其激活迷走神经通路的有效性。

临床意义：

为犬耐药性癫痫的辅助治疗提供依据，但需长期研究验证疗效。

HRV改善提示tcVNS或对犬心力衰竭等自主神经失调疾病有治疗潜力。

局限与展望：

小样本试点研究（*n*=6），缺乏对照组。

未来需扩大样本、设置假刺激对照，并探索慢性刺激方案（如剂量、疗程）。

 

HUIYING

回映产品  ：外周神经系统（PNS）调控设备

产品：经耳迷走神经刺激（taVNS）本产品采用经耳迷走神经刺激（taVNS）技术，通过非侵入性电刺激耳甲腔及耳甲艇的迷走神经分支，精准调控耳部迷走神经分支（耳甲腔CO10、耳甲艇CO15等穴位）；具有多种刺激模式、信号调节范围大，直接作用于神经生理机制，可适用于睡眠障碍、焦虑症状、认知障碍、乏力、食欲减退、偏头痛、以及癫痫等多种疾病的辅助治疗。

经耳迷走神经电刺激（taVNS）

回映自研经耳迷走神经电刺激耳甲电极

 

 

基本参数

刺激强度：0 - 30mA;

刺激频率：1 - 200Hz;

刺激脉宽：100 - 1000us;

刺激维持ON状态：1 - 500s;

刺激间歇OFF状态：1 - 500s;

淡入淡出时间：0 - 10s.

 

HUIYING

回映产品  ：多模态生理参数采集设备

产品1：单通道肌电/心电/皮电采集设备

单通道肌电采集设备创新性地采用type-C转脑电电极以简单轻便的方式实现了单通道肌电、心电、皮电采集，且基于结构与硬件的特殊设计，支持高原环境下进行采集。另外产品总体结构采用魔术贴设计，方便于全身佩戴。

适用领域:单通道生理参数采集

单通道肌电/心电/皮电采集设备

 

 

基本参数

 

1.模数转换：24位；

 

2.通道数：2；

 

3.示值准确度：误差不大于±10%或±2μV,两者取较大值；

 

4.测量范围：测量范围±350mV；

 

5.分辨率：分辨率≤2uV；

 

6.系统噪声：系统噪声≤1uV；

 

7.通频带：通频带为20Hz~250Hz(不包括陷波波段)；

 

8.差模输入阻抗：差模输入阻抗大于5MΩ；

 

9.共模抑制比：共模抑制比大于100dB；

 

10.工频陷波器：设备有50Hz陷波器,衰减后幅值不大于5μV(峰-谷值)；

 

11.工作噪音：工作噪音不大于65dB(A)；

产品2.基于干电极的32通道脑电采集仪

 

高质量脑电信号采集对于精准识别和分析非癫痫样异常（如弥漫性慢波、局灶性δ活动）至关重要。为此可以了解我们研发的一款32通道可穿戴脑电采集仪，采用高精度干电极采集脑电信号，无需导电膏即可快速佩戴，极大提升了受试者的舒适度和操作效率，特别适合长时间或动态环境下的数据采集。该设备不仅能通过全覆盖设计捕捉全脑电活动细节，还采用了type-C智能转接技术和抗干扰硬件架构，有效减少了运动噪声和电磁干扰对信号的影响，在高原或移动场景中也能稳定输出低噪声波形。

 

 

适用范围：多通道生理参数采集

 

 

基本参数

采样率：≤ 16KSPS，每个通道独立可控制； 

 

 

共模抑制比：≥ 120dB； 

 

 

系统噪声：≤ 5uVrms； 

 

 

模数转换率：24 位； 

 

 

输入信号范围：±375mVpp； 

 

 

通频带：直流耦合放大，保留全部低频信号； 

 

 

事件同步输入：无线同步，时间精度＜ 1ms； 

 

 

供电方式：可充电锂电池； 

 

 

工作时间：单电池供电不低于 4 小时； 

 

 

优势：可支持高原环境采集。