重大突破！植入式設備準備取代處方藥劑

生病吃藥是常識，植入式設備卻可能顛覆這個常識。藉由微電腦與無線網路，植入式設備得以控制人體的神經系統，達到媲美處方藥劑的療效，堪稱生物電子醫學的重大突破。植入式設備究竟有那些神奇療效，就讓我們來好好檢視一番。

想像一下這種情況：你去醫院看病，醫生沒有開處方箋，而是將一個超迷你設備植入你體內，替你的手機安裝對應 App，然後你就可以回家了。你不需要吃藥，因為體內設備會自動發揮療效，你還可以透過 App掌握自己的醫療進度，方便極了。

上面的情況並非天方夜譚，而是生物電子醫學的近期成果。

生物電子醫學是一門結合醫學、生物學與科技學的領域，認為神經系統就像某種電腦或儀器，可以透過特定的外部干涉，達成特定的效果。生物電子醫學希望找出一套能控制神經系統，且不使用處方藥劑的方法，而植入式設備正好符合他們的需求。

植入式設備很符合生物電子醫學的需求。

凱文?崔西是美國范斯坦醫學研究所的教授，生物電子醫學的權威。剛開始，崔西只是想更了解發炎，研究人體為何會對發炎產生這麼強烈的反應，像是牛皮癬（一種炎症性皮膚病）與類風濕性關節炎之類的。崔西也很想知道，為何這發炎非常容易複發，而且為何難以根治。

經過數年研究，崔西的研究團隊獲得不錯成果。以類風濕性關節炎為例，傳統療程是讓患者服用特定的處方葯，阻擋一種名為 TNF（腫瘤壞死因子，會導致人體嚴重發炎）的蛋白質生成。然而這種療程所費不貲，還有許多副作用，極端情況下甚至可能威脅生命。

「TNF 藥劑的確有其重要性，卻有高達一半的患者療效不佳，或是沒有療效。患者在療程中持續受苦，需要其他的治療選項。」崔西說，「TNF 藥劑價格昂貴，許多患者無法負擔。部分患者得知 TNF藥劑可能導致癌症或心血管疾病後，根本不敢服用。」

電子膠囊治病或許不再是夢想。

崔西想要開發更有效的類風濕性關節炎藥劑，但是他很快就發現一個驚人的事實：TNF 的生成是由人體免疫系統控制，而免疫系統又是由神經系統控制。換言之，想要抑制 TNF 生成，就得從神經系統下手，只對藥劑下工夫絕對不夠。崔西決定將研究重點放在神經系統，目標是找出控制 TNF 生成的神經系統。

皇天不負苦心人，經過 15 年的漫長研究，崔西的團隊總算確認，TNF 與人體產生反應的關鍵在於迷走神經。迷走神經又叫做第十對腦神經，自顱頂穿出後沿著食道兩側縱貫頸部和胸腔，最後深入腹部，支配消化系統與心肺系統，是分布最廣的一組神經。

「我們將整套神經線路標測出來。這套線路從大腦出發，通過迷走神經，可控制人體內 TNF 的生成。」崔西興奮地說，「迷走神經是人體的主要神經，聯繫免疫系統與大腦。」

崔西的團隊利用電腦比對病患大腦的活動，也就是在這個時候，他們發現可以利用某些方法「駭入」病患的神經系統，藉此控制 TNF 生成。

崔西使用的小型頸部植入式設備。

崔西的團隊使用一種小型的頸部植入式設備，該設備可發出低電壓電流，藉此控制迷走神經的活動。「你可以改變電流的頻率、振幅，或是電壓。透過改變上述變數，刺激掌管 TNF 生成的神經纖維。」崔西說，「我們只刺激特定的神經纖維，所以不會產生其他不良反應。」

崔西的團隊在臨床上首次利用植入式設備取代藥劑，且效果十分理想，類風濕性關節炎患者的病情獲得明顯舒緩。既然植入式設備這麼有效，其他病症是否也可以使用植入式設備來治療呢？

人體大部分機能都是透過神經系統運作。我們可將神經系統視為塔台，機能運作的訊號視為飛機，飛機可在人體內自由飛行，但是一定要聽從塔台的指示。換言之，若你有辦法駭入塔台，就可以讓所有飛機聽從你的命令。

崔西與對付類風濕性關節炎的植入式設備。

這套理論的最大挑戰在於，必須找出神經系統控制人體的規則，一旦我們順利找出規則，就有機會擊敗類似的重大疾病，如糖尿病（控制胰島素生成）、高血壓（控制血壓輸出）、肥胖（調節食慾），甚至是癌症。

「這場技術競賽的重點是找出疾病的運作機制，讓未來的植入式設備派上用場。」崔西這麼表示。

找出疾病運作機制只是開端，生物電子醫學需要更優質的科技。目前的植入式設備體積龐大，電池不夠持久，植入時又會造成明顯傷疤，仍有許多進步空間。加州大學柏克萊分校的麥克?瑪哈比為此招一團隊進行研究，試圖解決植入式設備面臨的諸多問題。

「植入式設備目前的問題之一，就是無法在人體內長年運作。」瑪哈比說，「材質、大小、連線方式，都會影響設備壽命。」

植入式設備仍有許多技術瓶頸。

瑪哈比認為，只要突破瓶頸，人體其他區域應該也會導入類似的植入式設備。「這科技的功能將大幅躍進，不限於記錄神經系統或組織的資訊，或是追蹤腫瘤狀態。」瑪哈比說，「我們不只可以測量神經活動，還可以測量含氧量、pH 值、體溫。這科技將有非常廣泛的應用。 」

「我認為現在是一個好時機。」瑪哈比補充道，「這科技已相當成熟，且充滿希望。接下來的十年里，我們將可看見這些系統應用在人體，持續運作很長一段時間。」

（本文由 T客邦授權轉載）

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