脊髓损伤是一种严重影响运动和生活质量的神经系统疾病，其核心问题在于神经信号传递的中断。这不仅使患者丧失独立行走的能力，还可能伴随神经痛、膀胱功能障碍和心理问题等长期并发症。尽管部分不完全性SCI患者保留了一定的神经连接，但神经网络的重塑和功能恢复往往极其有限。长期以来，如何有效促进这一过程一直是神经科学的难题。

 

#### 最新研究成果：聚焦外侧下丘脑（Lateral Hypothalamus, LH）

 

12月2日，《Nature Medicine》发表了一项突破性研究，题为《Hypothalamic deep brain stimulation augments walking after spinal cord injury》，该研究首次将目光聚焦于大脑中的外侧下丘脑（LH）。传统上，LH被认为主要调控情绪、食欲和觉醒，但这项研究表明，LH内的特定谷氨酸能神经元（LHVglut2）在恢复不完全性脊髓损伤后的步态功能中扮演了至关重要的角色。

 

#### 研究方法与发现

 

##### 全脑时空图谱的构建

 

研究团队利用iDISCO+技术和光片显微成像（Light-Sheet Microscopy），对受损和未受损小鼠的大脑进行了免疫标记和高分辨率追踪。通过对超过1000个脑区的定量分析，研究人员确定了外侧下丘脑作为关键区域，特别是在慢性期的步态恢复过程中表现出显著的活跃性。

 

##### 动物实验验证

 

通过光遗传学技术，研究人员选择性地激活或抑制LH中的谷氨酸能神经元（LHVglut2）和抑制性神经元（LHVgat）。实验结果显示，激活LHVglut2能够显著改善小鼠的步态协调性和运动能力，而抑制这些神经元则导致步态恶化。进一步开发的基于深部脑刺激（Deep Brain Stimulation, DBS）的创新疗法（DBS-LH）显示，电刺激LH区域可以即刻改善动物的步态，并在长期康复训练中增强神经网络的重塑能力。

 

##### 人体临床试验

 

在初步的临床试验中，两名不完全性SCI患者在接受DBS-LH治疗后，下肢肌肉活动显著增强，步态的协调性和耐力均有改善。一名患者成功实现了在家庭环境中独立上下楼梯的目标。更重要的是，在三个月的康复训练后，即使关闭刺激装置，患者的运动功能仍显著优于治疗前，表明DBS-LH可能通过神经通路的重塑实现了长期疗效。

 

#### 科学机制与未来方向

 

研究表明，LH中的LHVglut2神经元通过连接脑干的腹侧巨细胞核（Ventral Gigantocellular Nucleus, vGi），将信号传递到脊髓的腰段区域，形成了“跨损伤”的神经连接。这种连接不仅在SCI后自然恢复中发挥了重要作用，更在DBS-LH的干预下被显著增强。

 

从科学角度看，这一发现提出了关于脑-脊髓交互机制的一系列深层问题，如LH在正常运动中的角色、LHVglut2神经元的其他下游通路及其在不同运动模式中的协同工作等。此外，结合脊髓电刺激（Epidural Electrical Stimulation, EES）是否会产生协同效应也是一个值得探索的方向。

 

#### 临床转化的机遇与挑战

 

尽管DBS-LH在动物模型和初步临床试验中表现出了令人振奋的效果，但其广泛应用仍面临多重挑战。包括：

 

- **精准筛查**：开发个性化的治疗决策框架，识别最有可能受益的患者群体。

- **技术优化**：提高电极植入技术和优化刺激参数，降低成本并提升可及性。

- **长期安全性**：评估潜在的心理或内分泌副作用，建立长期随访机制。

 

#### 结论

 

该研究为脊髓损伤的治疗提供了一种突破性的思路：通过深部脑刺激激活外侧下丘脑，实现神经通路的重塑和功能恢复。这一发现不仅为SCI患者带来了希望，也为神经科学和康复医学领域提出了新的挑战。随着技术的进步和科学问题的逐步解答，DBS-LH有望成为SCI治疗的重要组成部分，帮助更多患者重获行走能力，重新拥抱生活的自由与尊严。