脊髓損傷（spinal cord injury, SCI）是嚴重的神經系統創傷，常導致患者運動、感覺功能障礙，嚴重影響生活質量。盡管數十年研究探索了多種治療手段，但慢性期 SCI 患者的功能恢復仍是臨床難題。傳統單一療法效果有限，而神經可塑性的激活需要多模式協同干預，如何通過精準調控神經環路促進受損網絡的功能重建成為關鍵挑戰。在此背景下，美國德克薩斯大學達拉斯分校（The University of Texas at Dallas）等機構的研究人員開展了閉環迷走神經刺激（closed-loop vagus nerve stimulation, CLV）聯合強化康復訓練的研究，相關成果發表于《Nature》，為 SCI 康復提供了新思路。

研究團隊開發了集成式雙元件系統，包括基于力和運動傳感器的游戲化物理治療設備，以及小型化植入式迷走神經刺激裝置。該研究納入 19 例慢性不完全頸 SCI 患者（美國脊髓損傷協會損傷量表 AIS B/C/D 級），采用雙盲 sham 對照設計，隨機分為接受 18 次 CLV 治療組（n=10）和 sham 刺激組（n=9），隨后所有患者均接受 36 次 CLV 治療。主要評估指標包括上肢功能評分（GRASSP）、捏力、腕部扭矩及日常生活能力（Jebsen–Taylor 測試）等。

研究使用的關鍵技術包括：① 個性化康復訓練系統：通過傳感器實時采集運動參數，將訓練融入多樣化電子游戲，動態調整任務難度（如速度、力量閾值），實現 “量身定制” 的高強度訓練；② 小型化植入式 VNS 設備：體積僅為傳統系統的 1/50，通過無線實時算法觸發刺激，確保與運動同步；③ 自動化閉環算法：基于運動表現動態調整刺激閾值，優化神經調節與運動訓練的時間耦合。

研究結果

1. CLV 顯著改善上肢功能與力量

經 36 次治療后，18/19 例患者捏力平均增加 936±247 g（393±102%），13/19 例患者腕部扭矩增加 28.5±16.8 N?cm（152±87%）。GRASSP 評分平均提升 4.1±1.5 分（P=0.01），且 36 次治療組效果約為 18 次治療組的 2 倍，提示療效具有劑量依賴性。

2. 運動不完全損傷患者響應更佳

運動不完全損傷（AIS C/D）患者中，7/13 例 GRASSP 評分提升≥6 分，而運動完全損傷（AIS B）患者僅 1/6 例有顯著改善。多因素分析顯示，治療響應與損傷完整性、基線肌力及掌側 / 背側感覺保留相關（R2=0.6, P=0.009）。

3. 日常生活能力與安全性驗證

Jebsen–Taylor 測試評分提升 7.5±3.1 分（P=0.03），脊髓獨立性量表（SCIM-III）中手臂功能相關項目顯著改善（+1.3±0.7 分，P=0.04）。研究期間無嚴重設備相關不良事件，心率、血壓等指標無顯著變化，證實 CLV 的安全性。

4. 閉環刺激的神經調控機制

CLV 通過實時耦合運動與迷走神經刺激，觸發中樞神經系統內乙酰膽堿、去甲腎上腺素和 5 - 羥色胺的快速釋放，利用 “突觸 eligibility 痕跡” 增強康復激活網絡的可塑性。自動化算法觸發的刺激精度顯著高于手動操作，確保神經調節的時效性與特異性。

結論與討論

本研究首次在人類中驗證 CLV 對慢性不完全頸 SCI 的療效，證實其通過神經可塑性機制顯著改善上肢功能，且安全性良好。盡管運動完全損傷患者響應有限，但運動不完全損傷群體的顯著獲益為精準分層治療提供了依據。研究結果挑戰了 “SCI 慢性期功能恢復停滯” 的傳統觀念，為開發新型神經調控康復技術奠定了基礎。未來需進一步優化刺激參數、擴大樣本量，并探索生物標志物以實現個體化治療。CLV 作為一種多模式協同策略，有望成為 SCI 神經康復的重要突破方向。