慢性颈段脊髓损伤中大脑差异性重组及其与运动与感觉损伤的关系：一项初步研究

这对瘫痪患者为何重要

当颈部的脊髓受伤时，大脑与身体之间的信息传递会被中断，常导致无力、感觉丧失以及长期依赖他人。然而大脑并非被动关闭；它会重组。该研究利用先进的磁共振成像（MRI）探讨一个具有重大意义的实用问题：慢性颈段脊髓损伤后，运动问题与感觉问题是否来自不同的大脑改变模式——理解这些模式是否能指引更个性化的康复方案？

窥见脊髓损伤者的大脑

研究者招募了12名慢性外伤性颈段脊髓损伤的成年人，并与12名相似的未受伤成年人进行对照。所有参与者在MRI中安静休息时接受了详尽的大脑扫描。研究团队测量了大脑结构（皮质厚度与灰质体积）以及不同脑区在静息状态下的“对话”方式，即静息态功能连接性。对于脊髓损伤组，研究者用一种临床工具GRASSP对臂和手的功能进行了细致评估，分别计分肌力、触觉与感觉以及抓握与操作物体的能力。

受伤大脑的通信网络如何改变

与未受伤的志愿者相比，慢性颈段脊髓损伤者在脑区间交流方式上出现广泛变化。大脑关键的运动与触觉区域（感觉运动区）与许多其他区域——包括参与计划与注意的额叶以及参与视觉与空间感知的后脑区域——的连接常常减弱。然而，也有部分连接变得更强。例如，某些感觉区与深部脑结构及小脑之间的通信增强，而小脑有助于协调运动与平衡。这种混合模式表明大脑既失去一些正常通路，又在强化替代路径。

运动与感觉问题对应不同的大脑模式

通过将MRI结果与GRASSP评分关联，研究团队发现运动功能受损与感觉功能受损对应不同的通信模式。那些保留较好臂力和手部使用能力的个体，往往表现为感觉运动区与视觉及视空间区域之间，以及与一些深部结构如苍白球与伏隔核之间的连接更强。相反，较好的感觉评分则与另一组变化相关联——例如，初级运动区与丘脑（一主要的中继站）之间的连接改变，以及初级感觉区与特定视觉与联合区之间的连接改变。简言之，动作更好的人与感觉更好的人依赖部分不同的重接网络。

脑组织的物理变化随网络转变而出现

功能上的改变伴随着结构上的改变。脊髓损伤组在若干运动与额叶区域以及部分顶叶和视觉皮层出现皮质变薄，这可能反映多年输入减少与不使用。同时，一些深部结构——包括丘脑、壳核（纹状体的一部分）与小脑的某些区域——体积增大，提示长期重塑。值得注意的是，某些在功能连接上发生变化的区域，如丘脑与壳核，也表现出这些组织学差异，强化了解剖与通信在损伤后共同重构的观点。

对未来治疗的意义

对非专业读者来说，核心信息是：大脑对脊髓损伤的反应并非千篇一律。在初次创伤后的很长时间，大脑会根据运动或感觉受影响的程度以不同方式重组。视觉与视空间区域——传统上被视为“视觉”区域——在补偿过程中成为重要伙伴，尤其是在恢复较好手部力量与功能的人群中。这表明主动调动视觉与空间处理的疗法，例如虚拟现实、视觉引导训练或针对这些网络的脑刺激，可能有助于恢复。研究中使用的多模态MRI可用于帮助为每位患者匹配最合适的干预组合。

引用: Brihmat, N., Saleh, S., Zhang, F. et al. Differential brain reorganization in chronic cervical spinal cord injury and its relation to motor versus sensory impairments: a preliminary investigation. Sci Rep 16, 7108 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-36187-w

关键词: 脊髓损伤, 大脑可塑性, 功能连接性, 视空间网络, 运动与感觉功能