在德州大學達拉斯分校的部分實驗室中，Robert Rennaker博士所提出的“定向可塑”腦部康復研究正處于技術與現代醫(yī)學的最前沿。

作為TI在德州大學達拉斯分校的著名生物工程主席，Robert解釋道，當一個人中風后，他的大腦會出現缺氧的情況，從而導致腦組織死亡。雖然大腦會嘗試重組，不過在大多數情況下，這種巨大的損傷將帶來致命的傷害。

通過使用生物電子藥物，Robert和他的團隊希望幫助大腦進行重組，以控制這種生理反應。

人體的應急反應會在人類面臨危險時觸發(fā)。此時，人的心跳加速，血壓上升，而分泌的腎上腺素將幫助人類反擊或逃跑。在所有這些生理反應出現的同時，位于頸部的迷走神經也會被激活，并在大腦內釋放少量被稱為神經調質、能夠加強學習記憶的信息素。這也是為什么反擊或逃跑反應會被立即記住，并且永遠都不會遺忘的原因。這個生物現象是Robert突破性定向可塑工作的基礎，主要為了幫助中風和其他嚴重腦損傷的患者。

“定向可塑性并不會讓病人受到驚嚇或是帶來痛苦，我們利用生物電子藥物來刺激迷走神經釋放同樣的化學物質，以幫助大腦在單次試驗學習中獲取快速認知事物的能力。”達拉斯Erik Jonsson工程與計算機科學學院系主任兼德州生物醫(yī)學設備中心主任的Robert表示。

腳踏實地

整個項目概念都圍繞著如何使迷走神經的刺激與療法相匹配。例如，如果一名患者因中風引發(fā)足下垂，一般情況下，病患無法再將腳趾抬起，如果病人因為足下垂在行走過程中絆倒，將帶來非常嚴重的后果。Rennaker博士的團隊希望讓病人嘗試著抬起他們的腳趾，當腳趾產生運動時，他們就會刺激迷走神經。經過一段時間后，對于迷走神經的刺激和腳趾的運動會加強大腦與肌肉之間的聯系，從而使病人能夠將腳趾抬得越來越高。

在未來18到24個月內將要開始的臨床實驗中，Robert的團隊將會把一個作為刺激器的小設備植入到迷走神經中。這個器件與病人身上所佩戴的控制器相連接，另一方面，采用TI SimpleLink多標準CC2650無線微控制器（MCU） 的小型傳感器設備也會被安置在病人的腳上。當腳趾抬起距離地面特定高度時，病人腳上的器件會通過TI的Bluetooth® 低功耗軟件應用將這個數據發(fā)送至智能手機，以此發(fā)出指令讓控制器刺激迷走神經。這強化了那些控制腳部肌肉的腦細胞，從而將腳趾恢復到病人能夠任意活動的位置。

“病人可以全天隨意行走，并且通過采用TI器件的TI Bluetooth應用程序進行治療，”Robert說道，“病人擁有的是一個完整的技術系統(tǒng)，能夠允許他們進行一些有趣且獨特的活動，同時還能有助于康復。”

Robert表示，他之所以選擇TI CC2650無線MCU以及其隨附的軟件是因為它功耗低、易于使用且具有較高的成本效率。通常這種類型的傳統(tǒng)刺激器系統(tǒng)的成本會在30,000美元以上，而這款采用TI技術的系統(tǒng)將單個系統(tǒng)的成本減少至1,000到2,000美元，Robert認為這是改變行業(yè)未來的一個應用。

CC2650無線MCU功耗極低，能夠允許整個系統(tǒng)由小型紐扣電池供電運行很長時間。它的小尺寸也使其成為諸如此類可穿戴設備的理想選擇。

“對于這樣一個應用，我感到非常激動，”TI無線連接業(yè)務總經理Amit Hammer 說道，“我們在近期幫助客戶開發(fā)了諸如門鎖、煙感器、定位信標和智能信用卡等器件。而這個應用展現了低功耗無線技術如何在治療以及提升人類生活質量等方面產生巨大影響。”