妙佑医疗国际的神经外科医生 Kendall H. Lee（医学博士、药学博士）正探索如何利用脑深部刺激帮助神经性运动障碍患者。
“我可以给您看点东西吗？”研究人员问。在有人回应前，他的手指迅速地敲击着电脑键盘。在他的屏幕上，画面暂停在了一只实验鼠身上。
“它已经瘫痪了几个星期，”妙佑医疗国际明尼苏达州院区的神经外科医生 Kendall H. Lee（医学博士、哲学博士）解释道。他点击了一下播放按钮，老鼠的右腿动了起来。他播放了更多的短片。其中一个短片，一条腿慢慢地抬起落下。另一个短片中，双腿交替运动，模仿游泳者的踢腿。
“这不仅仅是抽搐，”他说：“我们正在进行无线控制。”
恢复沟通
想象一下失去对身体的控制。您的四肢抽搐。面部扭曲。您拿起一杯水要喝，但是手一抖，水全都洒了。遗憾的是，对于患有神经系统疾病和精神疾病的人来说，缺乏控制是他们日常生活的核心。
有一种治疗策略可以帮助神经系统运动障碍（比如帕金森氏病）患者重新获得对身体的控制，那就是深度脑部刺激（DBS）。植入大脑深处的电极会发出温和的脉冲，刺激神经递质或化学物质的释放，从而激活大脑的信息载体神经元。
“就好像 DBS 控制着大脑的药理学，大脑中已经产生的神经递质，” DBS 专家 Lee 医生解释道。在 DBS 帮助神经元恢复正常沟通后，疾病症状消退。
虽然这种疗法通常是成功的，但也有一些缺点。例如，在外科手术过程中，患者必须保持清醒，但是许多患者在意识清醒的情况下是不愿意接受脑部手术的，这也是可以理解的。但是，当前的 DBS 系统是一个开环系统，这意味着在手术和后续的重新校准期间，医生必须依靠可见的症状和患者的主观反馈，当施加这种刺激时，言语功能会有所改善吗？震颤会减轻吗？不会？然后让我们尝试一下......
这种不精确性和低效性阻碍了 DBS 及其在其他神经和精神疾病中的应用，尤其是那些引起疼痛、精神和负性情绪困扰以及其他难以检测的无形疾病。
妙佑医疗国际神经工程实验室的 Lee 医生和他的同事们认为他们已经找到了更好的答案。该团队正在开发一种“智能” DBS 系统，可以无线监测和测量神经递质，并使用具体的生物反馈来传递精确的刺激。
“我们正在把这种技术与我们的生物学知识结合起来，使生物学变得更好，” Lee 医生说。
刺激，反应
目前的挑战在于建立足够先进的植入式无线电路，以匹配大脑的复杂性。但妙佑跨学科的方法独一无二，通往成功。它结合了神经外科团队的医疗技能和妙佑在工程和微芯片方面的专长。很少有人知道，妙佑医疗国际拥有自己的工程部门，由 Kevin E. Bennet 担任主席，负责设计商业上无法买到的设备、系统和仪器。换句话说，他们会定制工具，帮助患者。
工程师们正在与 Lee 医生和他的团队合作，开发无线传感器和神经刺激器原型，这些原型将使用妙佑专用处理器开发小组定制的集成电路，小组领导人是哲学博士 Barry K. Gilbert。
去年，公司的无线即时神经递质浓度传感（WINCS）系统已经实现了重要的临床里程碑。WINCS 是一种跟踪大脑中实时神经递质变化的设备。在一项早期临床试验中，它成功地通过无线方式记录了 15 名帕金森氏症和特发性震颤患者接受 DBS 手术时神经递质的释放情况。
Lee 医生说：“我们现在借助 WINCS，第一次看到了大脑的变化。”“这真的很令人兴奋，现在想象一下，如果我们能利用这些知识，我们可以用深度脑部刺激来做的事情吧。”
Lee 医生的研究小组已经通过妙佑研究神经调节控制系统（MINCS）找到了答案，MINCS 是一种无线控制的神经刺激设备，通过光学方式与 WINCS 相连。研究人员正在动物模型中使用这种植入式装置，以无线方式传递精确的大脑刺激。MINCS 设备成功移动了被 Lee 医生瘫痪老鼠的腿。
下一代
“这不漂亮吗？”Lee 医生一边问，一边欣赏着 WINCS Harmoni 的照片。
这是一个来自真正科学家的观察。对于外行人来说，WINCS Harmoni 就像是从手机里拿出来的小电路板，但 Lee 医生看到了无限可能性，一个智能、齐全、可植入的 DBS 系统。现在处于原型阶段的 WINCS Harmoni 结合了 WINCS、MINCS 和复杂的算法，该算法将 WINCS 的生物反馈转换为 MINCS 提供的精确刺激模式。
当 Lee 医生描述传感器、电路和科学之间的关系时，他奇怪地将它们之间的相互作用描述为“和谐”，可以预见，这是该系统名称的翻版。意识到这一点后，他停顿了一下。
“顺便说一下，”他说道，“Harmoni 不是‘和谐’的意思。它是韩语里‘祖母’的意思，这是我对关心他人的人士表达敬意的方式。”
这是个很贴切的区分。撇开技术魔力不谈，WINCS Harmoni 旨在治疗患者，并在大多数情况下给患者家属带去宽慰。通过智能 DBS 疗法，患有复杂精神障碍、无法控制的疼痛、脊髓损伤、记忆丧失和其他一系列难以治疗疾病的患者有了希望。正如 Lee 医生所说，所有这些都是因为妙佑医疗国际拥有了解和控制大脑和脊髓状况的工具。
“我希望，”他说，“这将开启医学的新纪元。如果您看看我们使用的能以某种方式影响大脑的所有药物，您就会发现在这个时代，我们可以更好地控制大脑系统。因此，我们可以采用 DBS 的智能系统，而不是医学上的‘应急之策’。”
妙佑医疗国际的神经工程实验室希望今年能在患者身上测试 WINCS Harmoni。