脊髓损伤（SCI）作为一类世界范围内高发致残疾病，常导致患者运动和感觉功能的受损。目前对于SCI的治疗仍是全球性的医疗棘手问题。如何最大程度地恢复SCI患者的运动功能，一直是临床研究的热点和难点问题。在过去的几十年，众多研究者们尝试了各种方法如细胞移植、神经营养药物和组织工程技术等来修复SCI，但这些治疗措施在临床上疗效欠佳。目前临床上除了脊髓减压、稳定脊柱以及伤后8h大剂量甲泼尼龙治疗外，对于SCI仍然缺乏有效的治疗手段。我们分析当前SCI治疗的困境，发现以往的这些研究多集中在SCI局部区域，而忽视了与脊髓结构和功能紧密相连的大脑。过去众多文献告诉我们：轴突损伤后，轴突的再生和修复主要依赖于神经元胞体的作用。而皮质脊髓束是由大脑运动皮层的锥体细胞发出的轴突组成，因而防止SCI后大脑运动皮层神经元的损伤，是促进受损的皮质脊髓束再生和修复的重要条件。基于此，我们推测大脑运动皮层的结构或功能变化，将会对SCI后运动功能的恢复起着重要的作用。
年发表在Science杂志上的一篇文章（SawadaM，etal.Science，，350：98-101）证实了我们之前的推论。日本YukioNishimura领导研究团队以猴子为研究对象，对大脑在SCI后的功能作用进行了深入研究。结果表明，在SCI的早期康复中，大脑运动皮层的活性起着至关重要的作用。但动物实验毕竟不能真实反映人体的情况，SCI患者是否存在大脑结构和功能的改变，同时这种改变对患者的运动功能恢复起着何种作用？针对此问题，我们从年起就利用神经影像学先进的功能磁共振影像（fMRI）技术，对SCI后患者的大脑结构和功能改变情况展开了系统研究。我们首先采集了25例早期SCI患者和25例年龄、性别匹配的健康对照者的三维磁化准备快速梯度回波结构数据、脑白质扩散张量成像数据及fMRI数据。
我们通过fMRI检查发现，SCI患者在损伤早期双侧初级感觉运动皮层神经元活性降低（低频振荡振幅降低），而双侧小脑的神经元活性增强（低频振荡振幅增高）。同时双侧大脑半球间初级感觉运动皮层之间的功能联系减弱，而大脑半球内部一些和运动相关的脑区（初级感觉运动皮层、运动前区、辅助运动区、丘脑和小脑）功能联系增强。我们推测，SCI后由于上行感觉纤维和下行运动传导束的中断，使大脑的运动感觉中枢神经元处于一种低活性状态，但初级运动中枢会加强和其他运动中枢（运动前区、辅助运动区、丘脑和小脑）的联系，这种自发代偿作用在SCI的早期功能恢复中起着重要作用。以上结果被Neuroscience杂志当作封面文章在年进行了重点报道（HouJM
脊髓损伤（SCI）作为一类世界范围内高发致残疾病，常导致患者运动和感觉功能的受损。目前对于SCI的治疗仍是全球性的医疗棘手问题。如何最大程度地恢复SCI患者的运动功能，一直是临床研究的热点和难点问题。在过去的几十年，众多研究者们尝试了各种方法如细胞移植、神经营养药物和组织工程技术等来修复SCI，但这些治疗措施在临床上疗效欠佳。目前临床上除了脊髓减压、稳定脊柱以及伤后8h大剂量甲泼尼龙治疗外，对于SCI仍然缺乏有效的治疗手段。我们分析当前SCI治疗的困境，发现以往的这些研究多集中在SCI局部区域，而忽视了与脊髓结构和功能紧密相连的大脑。过去众多文献告诉我们：轴突损伤后，轴突的再生和修复主要依赖于神经元胞体的作用。而皮质脊髓束是由大脑运动皮层的锥体细胞发出的轴突组成，因而防止SCI后大脑运动皮层神经元的损伤，是促进受损的皮质脊髓束再生和修复的重要条件。基于此，我们推测大脑运动皮层的结构或功能变化，将会对SCI后运动功能的恢复起着重要的作用。
年发表在Science杂志上的一篇文章（SawadaM，etal.Science，，350：98-101）证实了我们之前的推论。日本YukioNishimura领导研究团队以猴子为研究对象，对大脑在SCI后的功能作用进行了深入研究。结果表明，在SCI的早期康复中，大脑运动皮层的活性起着至关重要的作用。但动物实验毕竟不能真实反映人体的情况，SCI患者是否存在大脑结构和功能的改变，同时这种改变对患者的运动功能恢复起着何种作用？针对此问题，我们从年起就利用神经影像学先进的功能磁共振影像（fMRI）技术，对SCI后患者的大脑结构和功能改变情况展开了系统研究。我们首先采集了25例早期SCI患者和25例年龄、性别匹配的健康对照者的三维磁化准备快速梯度回波结构数据、脑白质扩散张量成像数据及fMRI数据。
我们通过fMRI检查发现，SCI患者在损伤早期双侧初级感觉运动皮层神经元活性降低（低频振荡振幅降低），而双侧小脑的神经元活性增强（低频振荡振幅增高）。同时双侧大脑半球间初级感觉运动皮层之间的功能联系减弱，而大脑半球内部一些和运动相关的脑区（初级感觉运动皮层、运动前区、辅助运动区、丘脑和小脑）功能联系增强。我们推测，SCI后由于上行感觉纤维和下行运动传导束的中断，使大脑的运动感觉中枢神经元处于一种低活性状态，但初级运动中枢会加强和其他运动中枢（运动前区、辅助运动区、丘脑和小脑）的联系，这种自发代偿作用在SCI的早期功能恢复中起着重要作用。以上结果被Neuroscience杂志当作封面文章在年进行了重点报道（HouJM