脊髓损伤（SCI）是由各种内、外因所致的脊髓神经环路部分破坏或者完全中断导致患者出现不可逆的感觉、运动功能障碍，并伴有反射活动异常。SCI还可引发患者出现一系列严重并发症，如肺栓塞、褥疮、深静脉血栓形成、关节挛缩和异位骨化等。SCI 是常见病、多发病，其病死率和致残率均高，给患者家庭和社会带来了非常沉重的经济负担。其中，创伤性脊髓损伤（TSCI）是造成中青年群体残疾的重要原因之一，道路交通事故、高空坠落及自我暴力活动是导致TSCI发生的三大主要因素。目前，TSCI 临床治疗手段主要包括早期手术解除受压迫的脊髓、糖皮质激素冲击治疗、神经营养因子药物应用以及常规康复训练干预。尽管及时采取这些治疗手段可以挽救部分患者生命，但由于神经环路仍未能完全重建，患者会遗留一定的神经功能障碍。

近年来，神经调控作为一种新兴的生物医学技术在神经科学领域引起广泛关注。神经调控技术按是否需要将设备植入特定脑脊髓区域被分为有创性和无创性，该技术将化学物质或电、磁、声、光等物理能量传送到特定的中枢神经系统组织，从而调节神经元、神经胶质细胞、神经环路及神经网络的活动性，进而引起特定中枢神经系统功能改变。TSCI 常用的神经调控技术主要有电刺激、磁刺激、超声刺激和近红外激光刺激。本文梳理了这些神经调控技术在SCI领域中的应用进展，希望为今后的基础研究和临床应用提供指导依据。

磁刺激在 TSCI 中的应用进展

1、重复经颅磁刺激

重复经颅磁刺激（rTMS）根据法拉第电磁感应原理，利用时变磁场产生感应电流作用于大脑皮层，从而调节皮层神经元的兴奋性。高频 rTMS（≥ 5 Hz）和低频rTMS（≤ 1 Hz）是最常用的2种治疗模式，前者诱导兴奋作用，后者诱导抑制作用。

已有大量研究报道 rTMS 能改善TSCI后的神经功能障碍，高频 rTMS 促进TSCI小鼠皮质脊髓束向损伤侧发芽和轴突再生，促进前肢精细功能恢复。此外，有研究者采用rTMS刺激TSCI患者，每周实施5 d，刺激4周后患者的神经病理性疼痛明显改善。近期的一项研究显示采用双锥线圈在腿功能代表区皮层上进行高频rTMS刺激（20 Hz，1 800脉冲，一共4周）可提升TSCI患者下肢肌肉力量。关于rTMS促进 TSCI 恢复的机制可能与抑制神经细胞铁死亡，减少神经干细胞凋亡，调节小胶质细胞和星形胶质细胞状态等有关。

2、重复经脊髓磁刺激

虽然rTSMS可增加神经信号下行活动，通过连接脊髓一些残余通路促进TSCI功能恢复，但目前轴突在损伤后仍不能长距离再生，部分原因是损伤部位的抑制微环境（髓鞘碎片、胶质瘢痕和炎症因子等）。最近有研究显示，rTMS 对损伤部位抑制微环境的改善作用有限，但采取直接针对脊髓损伤部位的磁刺激（即rTSMS）可更显著地改善损伤后抑制微环境。

Delarue 等发现，高频 rTSMS 不仅能调节神经胶质细胞反应，抑制纤维化瘢痕，还可以减轻脱髓鞘，促进TSCI小鼠的神经功能恢复。Chalfouh等也证实，rTSMS可以抑制TSCI小鼠神经炎症，促进功能恢复。rTSMS 在体内和体外均能通过低密度脂蛋白受体相关蛋白1促进小胶质细胞对髓磷脂碎片进行清除，从而改善抑制轴突再生微环境，显著促进TSCI小鼠运动功能恢复。

3、双靶神经环路磁刺激

随着对中枢神经系统损伤后感觉-运动神经环路认识的逐渐加深，研究者们注意到单靶点刺激干预不足以完全重建受损的神经回路。双靶神经环路调控是根据神经系统固有的神经环路，利用电或磁刺激相关靶区激活或重建受损神经功能的一种新方法。国外迈阿密大学开展了一项关于38例慢性 TSCI 患者的研究，结果显示，与单独常规康复训练相比，rTMS联合外周神经根电刺激明显改善了患者最大肌肉收缩力，恢复了手部粗略和精细抓取功能。国内的研究团队发现，rTMS联合双侧 L3~L4 神经根磁刺激可以改善TSCI患者皮质脊髓束的神经传导和恢复下肢运动功能。然而，患者的病变大小和位置是不同的，但治疗过程中所有患者的神经根刺激点均停留在L3~L4。

一项基础研究显示，双靶磁刺激可以抑制星形胶质细胞激活，促进神经元存活和突触可塑性，从而改善TSCI大鼠的运动功能，但他们未进行双靶磁刺激与单靶点磁刺激治疗效果的比较。最近笔者研究团队证实，与rTMS或rTSMS单靶点治疗相比，双靶磁刺激能更显著地减小损伤病灶，改善SCI大鼠运动和感觉功能恢复。单细胞测序分析发现双靶磁刺激可以减轻少突胶质细胞凋亡和氧化应激损伤，促进髓鞘结构的完整保留和轴突再生。

虽然非侵入性磁刺激具有无痛、无损伤、安全、可靠、易操作等优点，在临床上获得患者广泛接受。然而，磁刺激治疗TSCI的疗效与刺激参数（磁场类型、强度、频率、位置、幅度和持续时间等）和受刺激细胞的功能状态有关，因此，寻找标准有效的磁刺激治疗方案尤为重要。

结语与展望

  综上所述，中枢神经系统的神经可塑性已成为研究热点，如何通过神经调控技术诱导和增强脑脊髓可塑性是改善TSCI神经功能恢复的新切入点。本文着重介绍了目前应用于TSCI常见的几种神经调控技术的应用进展、作用机制及不足之处。尽管改善TSCI神经功能缺损的调控技术多种多样，但每种技术作用原理及临床疗效不一，如何选择最优的神经调控技术手段仍需要摸索。此外，无论何种神经调控技术，在治疗TSCI方面的疗效都与其设置的具体参数密切相关，而双靶或多靶神经环路刺激或者不同神经调控技术的组合更为复杂。因此，非常有必要针对不同时期TSCI患者，探索出一套标准化的神经调控治疗方案。最后，随着医工融合快速发展，可利用工程学技术如脑控外骨骼机器人使患者尽早站立行走，减少感染、褥疮等风险。同时联合神经调控技术最大程度地激活感觉-运动神经环路，也是TSCI治疗领域一个新方向。

注文章出处：黄牡丹,戎利民.神经调控技术在创伤性脊髓损伤中的应用和展望.[J].新医学.2025.