在很多时候，大脑都被拿来和宇宙作比较，人类也从来没有停止过对二者的探索。人类对宇宙的认识尚未离开太阳系，那么人类对大脑的认识到了哪一步？
(相关资料图)
人脑大概是地球上最复杂的物体，它包括至少一千亿个各种类型的神经元，以及由1015个连接构成的复杂神经网络。上个世纪，人类大致了解了神经系统中携带信息的电信号是怎样由神经元产生，又是怎么由神经元加工、传递的。就像多米诺骨牌一样，大脑产生的电信号是第一块骨牌，中间参与的每一个神经元被视为一块骨牌，每块骨牌都倒下了，信号才能指挥肢体运动。但如果有一块骨牌卡住了怎么办？
那就施加一个外力推倒它。
神经技术器械就在人类神经网络中就充当着这个“外力”：神经系统中传递信息的都是电信号，神经技术器械通过给予电刺激激活下一个神经元。随着各国脑科学计划提出，神经技术器械市场迎来发展黄金期。
据Global Market Insights数据，2021年神经技术器械市场规模超过109亿美元，预计未来十年将以14.5%的复合年增长率上升。
神经技术器械市场分为四类：神经刺激、神经假体、神经传感和神经康复。其中，神经刺激又称神经调控，在2021年占约69%的市场份额，这一趋势将在不久的将来继续上升。
神经刺激根据作用的神经节段不同，又可以细分为深部脑刺激器、脊髓刺激器、胃电刺激器、迷走神经刺激器、骶神经刺激器、经皮神经电刺激器。
癫痫、抑郁症后，迷走神经刺激器新焦点：卒中后运动障碍
MicroTransponder是一家开发迷走神经刺激器（VNS），治疗慢性神经系统疾病的医疗器械公司，成立于2007年，总部位于德克萨斯州。目前已有产品Vivistim系统获得FDA批准，用于治疗缺血性脑卒中后的上肢运动障碍，即将推出治疗耳鸣的 Serenity系统。
首先介绍一下迷走神经。人的头部有12对颅神经，迷走神经是第10对，含有感觉、运动和副交感神经纤维。迷走神经是脑神经中最长、分布最广的一对，从脑干一直延伸到腹部并通过各种器官，包括心脏，食道和肺部等。迷走神经由于分布广、脑内联系多，成为神经刺激治疗多种疾病的基础。
大部分的植入式迷走神经刺激器都分为脉冲发生器、螺旋电极和柔性导线，通常脉冲发生器是放置在左侧的锁骨中线下方皮下位置，这里不容易移动，然后在颈部分离出迷走神经，将电极缠绕在迷走神经上。
1997年，迷走神经刺激器被FDA批准用于治疗药物难治性癫痫，目前已经有超过10万台迷走神经刺激设备被植入人体，用于治疗癫痫或抑郁症。
刺激迷走神经治疗中风后上肢运动障碍是近年来的新课题，也是脑卒中康复领域的新希望。MicroTransponder研发的Vivistim系统是FDA批准的第一款脑卒中康复领域的迷走神经刺激器，FDA授予Vivistim突破性设备称号。
大多数的医疗器械都是机械制造和医学的交叉学科，神经技术设备尤其如此，MicroTransponder的联合创始人Navzer在德克萨斯大学获得神经科学博士学位，是一名医学博士。副总裁毕业于莱斯大学的电气工程，并且在迷走神经刺激方面有30年的临床经验，两个人刚好实现了医学＋工程的组合。
目前担任MicroTransponder首席执行官的是Richard Foust，在进入MicroTransponder前他曾在雅培等医疗器械巨头担任高管。Richard拥有应用物理学士学位和生物工程硕士学位，属于做医疗器械的对口人才。
可实现脱离设备正常运动：绕开破损神经元，建立新突触
脑卒中是全球主要死亡原因，能在脑卒中发病后活下来的人已经是从死神手里抢回一条命，大约80%的急性卒中患者有上肢运动障碍，一半以上的人在半年后仍然存在问题，特别是上肢精细运动，例如剥橘子、握筷子这样寻常的事情。
和其他迷走神经刺激器相似，Vivistim系统也有脉冲发生器、导线、电极、控制脉冲频率的编程软件（SAPS）和无线发射器。
Vivistim产品图 图源官网
Vivistim脉冲发生器重量不到70g，植入左侧胸廓区域，可产生频率为1Hz至30Hz的电脉冲，通过一根长43cm、直径2mm或3mm的导线经皮下隧道链接到螺旋电极，电极缠绕在左迷走神经上。
SAPS软件被安装在笔记本电脑上，医生通过该软件设置脉冲发生器的刺激振幅、频率、脉宽等，还记录历史刺激数据。这些设置都要通过无线发射器才能对脉冲发生器进行改变。
该装置要配合康复锻炼一起使用。治疗师按下遥控器发射电信号，刺激迷走神经半秒钟，患者同时进行某些动作。康复课程建议每周进行三次，持续六周，每次训练持续75到90分钟，电刺激每5到10秒发生一次。
除了在治疗师操作下使用，该装置还可以在家庭中使用，不过不能把无线发射器交给患者。患者首先要接受培训，然后得到一块特殊的磁铁，该磁铁可以激活脉冲发生器，然后每天进行30分钟的刺激。
2021年，柳叶刀刊出了一份关于Vivistim系统的、名为VNS-REHAB的研究报告，该报告一共有108名患者参与试验，所有患者均在脑卒中发病九个月后仍然存在中度以上手臂无力的情况。
据报告显示，使用Vivistim系统的治疗组手臂无力的改善情况要比对照组好2~3倍，这不仅证明迷走神经刺激对脑卒中运动康复确实有效，也证明即使在卒中发生多年后，患者的运动功能仍然能够改善。
据MicroTransponder官网介绍，使用Vivistim系统一段时间后，患者有望脱离设备实现灵活的上肢运动。
目前学界关于“为什么刺激迷走神经能促进脑卒中上肢运动康复”还没有一个明确定论，MicroTransponder认为，其潜在机制可能为刺激迷走神经能促进神经递质释放和新的突触连接形成，就像建立了另一座桥梁绕过受损区域。
治疗中风的Vivistim系统于2021年8月获得FDA批准，该公司希望其治疗耳鸣的 Serenity系统能在今年底获得批准，以便开始销售。
耳鸣是一种常见的听力障碍，通过刺激迷走神经治疗耳鸣也是一个新领域。一些动物研究表明，刺激迷走神经再配合声音刺激能可控的诱导听觉皮层神经重塑。
MicroTransponder介绍其Serenity装置的原理：在刺激迷走神经的同时，给予耳鸣频率以外的音调，降低听觉神经元的兴奋性，长此以往就能重塑听觉神经元。Serenity系统依然是植入式设备，其官网还没公布其该设备的临床数据。
MicroTransponder关于迷走神经刺激器的想法不止于此，他们希望建立一个迷走神经刺激网络，涵盖一系列慢性神经性疾病。首席执行官Richard Foust说，希望Vivistim系统能成为未来脑卒中康复领域的黄金标准。
近日，该公司完成了一轮5300万美元的E轮融资，本轮融资由 US Venture Partners 领投，GPG Ventures、Exceller Hunt Ventures、Osage University Partners、Action Potential Venture Capital 和 Vertical Group 等参与投资，本轮融资将用于Vivistim 系统的商业化。
脊髓刺激器占
神经调控市场大头
神经调控技术 (neuromodulation) 是利用植入性或非植入性技术，依靠电或化学手段改善生命质量的生物医学工程技术。美国和欧盟均于2013年公布脑科学研究计划，提出发展创新性神经科学技术的新举措，激起全球神经调控相关研究及应用的热潮。
全球神经调控技术发展高地在美国和加拿大所在的北美地区。在植入式神经调控市场中，市占率最大的是脊髓刺激器，其次是深部脑刺激器，再是治疗顽固性癫痫病和抑郁症的迷走神经刺激器。在治疗疾病方面，除了传统的癫痫和慢性疼痛等，新的神经调控治疗还有炎症、代谢疾病、心血管疾病等，包括上文提到的脑卒中后肢体运动康复。
各大国际医疗器械巨头都在参与神经刺激设备的市场争夺，包括波士顿科学、美敦力、雅培等。
国内的神经调控发展趋势也与全球潮流一致，主要集中在运动障碍、顽固性疼痛、癫痫等传统领域。
