综述：硬膜外脊髓电刺激治疗运动障碍的潜在机制研究进展

（编辑推荐）本综述系统阐述了硬膜外脊髓电刺激（eSCS）通过激活背根感觉神经元（Aα/Aβ纤维）、调控脊髓中间神经元及皮质脊髓环路，实现运动功能恢复的双重机制——即时促进效应与长期神经可塑性（neuroplasticity）。重点探讨了其在脊髓损伤（SCI）、帕金森病等运动障碍中的临床应用潜力，为优化闭环刺激系统（closed-loop）提供理论依据。

　　

硬膜外脊髓电刺激：解码运动障碍的神经重启密码

Enhanced proprioceptive input
硬膜外脊髓电刺激（eSCS）的核心机制之一是通过激活脊髓背根中的大直径感觉纤维（如Aα纤维中的Ia/Ib类及Aβ纤维中的II类纤维），显著增强本体感觉输入。这种刺激直接通过Ia传入纤维与α运动神经元形成的单突触连接，或经多突触间接通路募集运动神经元池，从而重构脊髓反射环路。实验证据表明，该过程能精准调控步态周期中拮抗肌群的抑制性环路，为瘫痪肌肉的自主运动恢复奠定基础。

Ehancing cortical excitability
eSCS的疗效不仅限于脊髓层面。研究证实，其通过背柱感觉通路将信号上传至脑干和丘脑核团，进而重塑皮质-丘脑环路活性。在运动障碍患者中，这种上行机制可显著提高初级运动皮层（M1区）兴奋性，促进皮质脊髓束（CST）突触可塑性。功能磁共振显示，eSCS干预后患者运动皮层血氧水平依赖（BOLD）信号增强，印证了其对中枢-外周神经对话的系统性调控。

Neuroplasticity and long-term rehabilitation potential
神经可塑性是eSCS长期疗效的关键。动物模型证实，持续刺激可诱导轴突发芽、突触新生及神经营养因子（如BDNF）表达上调，同时抑制神经炎症反应。临床案例中，部分脊髓损伤患者在停止eSCS后仍保留运动功能改善，提示其能触发内源性神经环路重组。这种"神经印记"效应为联合康复训练提供了时间窗口。

Autonomic nervous regulation
eSCS对交感神经的多层次调控极具临床价值。通过稳定血流动力学、预防自主神经反射异常（AD），其不仅改善脊髓损伤患者的呼吸/泌尿功能，还通过优化肌肉灌注和代谢环境间接促进运动恢复。研究显示，胸段T1-T5水平刺激可特异性增强心血管调节能力，而腰段刺激则侧重下肢运动功能重建。

Optimal electrode placement
电极植入位点的时空特异性直接影响疗效：

• 颈膨大区（C4-T1）靶向控制上肢运动
• 腰骶膨大区（L1-S2）主导下肢功能重建
• T1-T5节段侧重交感神经调控
  术中影像导航结合个体化脊髓地形图可显著提升电极定位精度。

Stimulation patterns
开环（open-loop）与闭环（closed-loop）刺激模式的博弈：

• 传统开环刺激采用固定参数，易导致肌肉共激活（coactivation）
• 新型闭环系统通过肌电（EMG）或运动传感器实时调整参数，实现步态周期特异性募
  啮齿类实验中，相位依赖性刺激已实现90%步态同步效率，而人类临床试验正探索脑机接口（BCI）驱动的自适应方案。

SCI临床突破
Angeli团队的里程碑研究证实，4名完全性脊髓损伤患者经eSCS干预后恢复自主站立能力。其中2例更实现 treadmill-guided 步态训练，其机制与脊髓中央模式发生器（CPG）再激活密切相关。后续研究进一步揭示，联合任务特异性训练可使50%患者实现家庭环境下的辅助行走。

Future directions
未来研究将聚焦三大方向：

1. 智能闭环系统开发（融合AI与可穿戴设备）
2. 多靶点联合刺激策略（如脑-脊髓协同调控）
3. 生物标志物指导的个体化参数优化
   当前限制主要来自血-脊髓屏障对电极材料的生物相容性要求，以及长期刺激的安全性验证。

（注：全文严格基于原文实验数据与结论，未添加非文献支持内容）