在一项由洛桑联邦理工学院（EPFL）神经科学教授Grégoire Courtine和洛桑大学医院（CHUV）神经外科医生Jocelyne Bloch协调开展的多年研究计划中，因脊髓损伤而瘫痪的患者在对控制腿部运动的区域进行有针对性的硬膜外电刺激后，能够恢复一些运动功能。这项研究由NeuroRestore团队主导，相关成果发表在《自然》杂志上。

该疗法不仅在九名患者身上证明了其疗效，而且在神经康复过程结束、电刺激关闭后，患者运动功能的改善仍能持续。这表明用于行走的神经纤维已经重组。科学家们认为，了解这种神经元重组对于开发更有效的治疗方法至关重要。

Vsx2神经元重组恢复行走能力

为了探究机制，研究小组首先研究了小鼠模型。研究发现，表达Vsx2基因的神经元家族有一个令人惊讶的特性：虽然这些神经元对健康小鼠的行走并非必要，但它们对脊髓损伤后运动功能的恢复却至关重要。这一发现是多个阶段基础研究的结晶。科学家们首次能够直观地看到患者行走时的脊髓活动，并发现脊髓刺激过程中神经元的活动实际上在行走时减少，提示神经元活动选择性地指向恢复运动功能。

为了验证假设，研究小组开发了先进的分子技术。Courtine表示：“我们首次建立了脊髓三维分子制图，模型让我们能够在神经元层面观察到更精细的恢复过程。”得益于高度精确的模型，科学家们发现脊髓刺激会激活Vsx2神经元，且随着重组过程的展开，这些神经元变得越来越重要。

多功能脊髓植入物

洛桑联邦理工学院教授Stéphanie Lacour帮助研究小组利用其实验室开发的硬膜外植入物验证了发现。植入物中加入了发光二极管，使系统不仅能刺激脊髓，还能通过光遗传学使Vsx2神经元单独失活。当该系统用于脊髓损伤的小鼠时，由于神经元失活，小鼠立即停止行走，但对健康小鼠无影响。这意味着Vsx2神经元是脊髓刺激疗法有效并导致神经重组的必要和充分条件。

Bloch说：“对于神经科学家来说，了解每个神经元亚群在行走等复杂活动中的具体作用至关重要。在我们的新研究中，9名临床试验患者通过植入物恢复了一定程度的运动功能，这让我们对脊髓神经元的重组过程有了宝贵的了解。”NeuroRestore公司的Jordan Squair补充道：“这为更有针对性地治疗瘫痪患者铺平了道路。我们现在可以瞄准这些神经元来再生脊髓。”