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2006年因车祸导致完全性脊髓损伤的罗布·萨默斯，在其体内植入电极的帮助下，终于可以靠双脚支撑起身体的重量，重新站立起来。图为他在研究人员的指导下进行恢复性训练。
因完全性脊髓损伤而致瘫的罗布·萨默斯双脚落地，两腿伸直，臀部下蹲，这样的动作他已经做了成千上万次。完全性脊髓损伤，其临床表现为完全截瘫，损伤部位以下感觉能力和运动动力完全丧失。萨默斯的目标是要学会重新站立起来……
2006年7月的一个晚上，萨默斯遭遇了他终生难忘的一个噩梦。他走出家门，来到停车的地方——美国俄勒冈州波特兰市的一条街上。就在这时，他察觉到一辆车从后面飞速接近。一切发生得太快了，他还没来得及反应，灾难就瞬间降临：躲避不及的他被车一下子撞飞，然后跌落在地上。司机逃离了现场，萨默斯则躺在沥青地上的一汪血泊中，成为这场肇事逃逸事件的受害者。车祸导致萨默斯的大脑和脊髓之间的连接被切断，胸部以下完全瘫痪。
时光如飞，转眼过去了三年半，23岁的萨默斯开始练习重新站立起来。在实验室里，他的身体通过电线与各种电极相连，在他身边围着一群医生和研究人员。他是第一个参与这个实验的患者，而实验结果十分好，好得令人难以置信。
萨默斯即将重新站立起来，站在他身旁的加利福尼亚大学洛杉矶分校的神经生物学家雷吉·埃杰顿平静地等待着。正如埃杰顿所预料的那样，研究人员在几个星期前植入萨默斯背部下方的电极组已经发挥作用，恢复了肌肉和发出运动指令神经系统的连接，继而激活了萨默斯的肢体。只需向他的下脊髓（而不是大脑）输入微量电流，萨默斯的腿部肌肉就能够恢复正常工作。
多年来，脊髓一直被认为只不过起着一种“电话线”的作用，将信息在大脑和身体各部分之间来回传递。普遍接受的看法是，只有大脑才能为运动提供指令，包括从有意识的“捡球”的动作，到下意识的“规避危险”的动作。因此，切断了脊髓这根“电话线”，也就完全或部分地切断了身体与大脑系统的联系，意味着信息无法从大脑控制中心传递到身体其他部位，大脑与身体各部分无法进行“对话”，造成的结果就是身体瘫痪。
但是，在过去40年里，埃杰顿和他的同事通过几十次实验发现，脊髓几乎与大脑一样“聪明”：它可以自行检测到感官信息，并发送控制身体行动的信号。在目睹萨默斯站立起来的那一刻，埃杰顿的想法终于被证实了。
1942年，两岁的雷吉·埃杰顿不幸患上了小儿麻痹症，今天人们将这种疾病称为脊髓灰质炎。这种病属于脊髓或大脑里的病毒感染，病毒专门攻击负责掌控运动的神经元。1955年，美国开始广泛推广一种新的脊髓灰质炎疫苗，让数百万儿童避免了感染脊髓灰质炎的噩运。然而，对埃杰顿来说，这个好消息晚来了整整13年。虽然当年的小儿麻痹症在今天的埃杰顿身体上只留下了不太明显的后遗症——他的左手臂发育得不太好，但这样的经历对于埃杰顿一生的影响却是巨大的——坚定了他要帮助瘫痪患者重新站起来的决心。
埃杰顿的这项研究开始于上世纪70年代中期，当时正进行肌肉锻炼作用研究的埃杰顿得知，瑞典科学家正在研究下脊髓直接发出神经信号控制行走和站立动作的课题，这项研究的先行者是哥德堡大学的神经学家斯坦·格利纳，他在猫身上进行实验，猫是研究身体运动的标准试验动物。
格利纳的实验方法是，先切断猫的脊柱，令其瘫痪，然后给瘫痪的猫注射一种叫做左旋多巴的氨基酸，这种物质常用于治疗帕金森病，一种以运动障碍为特征的中枢神经系统退行性疾病。
左旋多巴信号背后的确切机制目前仍不完全清楚，但有一点是明确无误的：它可以让脊髓重新恢复发送化学信号的能力，从而刺激猫瘫痪的腿，产生不是出于下意识的反应，而是复杂的有节奏的运动。格利纳确定，注射左旋多巴之后，猫的下脊髓的中间神经元细胞被重新激活了。
1976年，埃杰顿花了6个月时间与格利纳一起在注射了左旋多巴的猫身上进行研究。他们将细小的玻璃电极植入猫的脊髓中，然后通过测量生物电活动，确定某些特殊中间神经元的位置以及与瘫痪腿部肌肉活动之间的关系。
在另一组研究中，格利纳切断了出生后不久的小猫的脊髓。他发现，随着时间的推移和不断的训练，在既未注射左旋多巴，也未加以电极刺激的情况下，小猫仍然能够重新学会在跑步机上行走，重复训练似乎能帮助小猫恢复运动能力。对此，埃杰顿的解释是：如果伤害发生在出生后不久，恢复的机会就会大得多。显然，初生的神经系统拥有一些独特的恢复能力。
埃杰顿由此想到：完全性脊髓损伤的成年患者，尽管恢复不易，但是否也可能通过训练，让他们的脊髓学会走路呢？回到自己的实验室后，埃杰顿便全身心地投入了这一研究探索中。
1978年，埃杰顿在实验室里开始对脊髓被切断的成年猫进行一系列的实验。他将瘫痪的猫的小小身体固定在跑步机上方，让它们的后爪接触到跑步机，让它们练习跑步。在跑步机接通电源后，猫的后腿就开始小跑。埃杰顿认为，此时运动神经元仍然在给双腿发送行走的指令，这种指令来自于身体施加于爪子的重力，而不是来自于猫的大脑。
一些研究人员将这种结果归之于条件反射，认为猫产生这样的反应，与医生敲击患者的膝盖时，膝盖的无意识反射动作是一样的。为了证明他们的观点是错误的，埃杰顿给瘫痪的猫注射一种用于毒杀老鼠的马钱子碱。马钱子碱在医学上用于中枢神经系统兴奋剂时，可阻滞一种抑制脑干和脊髓神经功能的氨基酸，这种氨基酸叫甘氨酸。随着甘氨酸的消失，猫的神经活动开始活跃起来，注射半小时后，瘫痪了三个月的猫开始走动起来，就好像它们的脊髓完好无损一样。他证明了，这根本不可能只是一种反射效应。
上世纪90年代初，埃杰顿和他的团队决定尝试一下，以了解这种训练是否也能够帮助受损的人类脊髓。他们的研究对象包括部分脊髓损伤患者和完全性脊髓损伤患者。实验结果表明，在对部分脊髓损伤患者进行物理治疗（包括常规性的辅助步行和在跑步机上引导进行的腿部练习）后，很多患者最终都能够通过自主控制腿部肌肉而站立起来，甚至不用人扶也可以行走。研究人员推测，训练重建了大脑与脊髓之间的联系，唤醒甚至再生了患者受损的运动神经回路的活力。 至于那些完全性脊髓瘫痪患者，埃杰顿知道，仅仅依靠物理治疗恐怕还不行。他想，如果直接对患者脊髓进行电刺激，也许可以达到单纯物理治疗难以完成的效果。
为了测试这个想法的可行性，他和他的团队开始了实验。他们先切断了红眼白鼠的脊柱，再在后腿已经软绵绵地垂了下来的白鼠的脊髓往上的几根椎骨上植入了几根小电极。然后，他们将白鼠用专门的背带固定在跑步机上方，通过与电极相连的线路和控制器系统输入电流。
这个方法果然奏效。在提供适当频率（通常为40赫兹）的电极，并经过足够的训练后，双腿瘫痪的老鼠可以各种速度做出向前、向后，以及侧向的一系列动作，仿佛它们的脊柱根本没有被切成两半一样。当然，一旦停止向电极供电，瘫痪老鼠在跑步机上的跑步运动就会停止。
在成功的鼓舞下，埃杰顿认为利用电极植入的方法帮助人类瘫痪患者的时机已经成熟。当时他在克里斯托弗和达娜·里夫基金会理事会兼职。扮演超人的演员克里斯托弗 ·里夫1995年在参加一次马术比赛时发生意外，脊椎严重受伤，导致全身瘫痪。这个以他的名字命名的基金会，旨在对瘫痪进行研究并为瘫痪患者提供援助。
2000年，里夫对埃杰顿正在进行的训练脊柱重新学会走路的研究产生了极大的兴趣，他专程前来参观埃杰顿的实验室。埃杰顿让里夫观看了利用跑步机训练和电极刺激治疗瘫痪老鼠、猫和人类患者的过程。
然后，埃杰顿问里夫：是否有兴趣在跑步机上亲身尝试一下？里夫立即迷上了跑步机。跑步机上的固定装置支撑着他的身体，旁边有物理治疗师在跑步机启动起来时帮助他控制两条腿的动作。能够在跑步机上像正常人一样保持直立姿势，对里夫来说，“是一个激动人心的时刻”。
电极刺激在老鼠身上的效果让里夫看到了未来的希望。在他参观了埃杰顿的实验室之后的几年里，他的基金会给埃杰顿提供了400万美元的研究资金，资助埃杰顿去追求一个伟大的目标：训练人类完全性脊髓损伤患者，恢复他们站立及行走的能力。
里夫于2004年不幸去世，如果他能活到今天，亲眼看到曾为埃杰顿的博士后学生的神经学家苏珊·哈克玛取得的进展，一定会激动万分——她运用埃杰顿的红眼白鼠实验的电极刺激方法，研究探索人类完全性脊髓损伤的恢复治疗方法。
哈克玛打算利用一种原用于抑制疼痛的设备直接向患者的脊髓输送电力，该设备由16根几厘米长的电极组成，通过手术植入患者背部脊髓周围的保护膜层。正如埃杰顿的装置可以激活老鼠的神经系统一样，哈克玛的可充电可编程的设备可以给与脊髓连接的电极下达各种指令，包括作用于脊髓神经元的电量、输送频率等。
一旦脊髓神经元被激活，它们就会记住如何在神经元之间以及肌肉之间进行沟通。随着时间的推移和不断的训练，失去脊髓和大脑之间联系的患者，就可利用远程控制代替大脑下达指令。
在不幸受伤之后，萨默斯在内心里仍然渴望能重新成为一名棒球手，他一直在努力寻找能够通过强化训练恢复脊髓功能的治疗方法。2007年，他见到了哈克玛。
电极刺激治疗方法的人类测试对象是脊髓完全切断，腰部以下部位完全失去活动能力的患者，他们需要接受长期和严格的身体训练，才有希望复制老鼠实验的效果。因此，受试者必须每天在跑步机上连续练习几个小时，不但需要花大力气，还需要毅力。一开始，哈克玛和她的研究团队对萨默斯只进行了运动训练，没有进行电刺激。正如所预想的那样，这未能改善萨默斯的站立能力，脊髓损伤以下身体部位也未能获得活动能力。
2009年年底，哈克玛的研究团队直接将电极组植入萨默斯的体内，神经刺激装置和遥控装置在萨默斯背部右下侧处微微凸起，就像一小沓堆起的名片。
手术恢复几个星期后，萨默斯来到了实验室，等待他的是漫长的训练过程。研究人员开启神经刺激器，并与传感器相连接，萨默斯的身体被固定在跑步机上方并降到让他的双脚能触碰到跑步机的位置。他的下半部感受到了身体的重量，他的双腿开始动起来，就像埃杰顿早期的跑步机实验中的老鼠那样。训练时，训练员用自己的手帮助萨默斯固定身体，在他能够在跑步机上站直时，慢慢将手放开，直到他能够完全独自站立。埃杰顿后来在回忆当时的情景时说：“每个人都被震惊了。”
萨默斯终于能够站立起来了，他用自己的双腿支撑起了身体1/3的重量。脊髓里的中间神经元受到了电的刺激，指挥着他的运动神经元和肌肉站立起来。慢慢地，萨默斯开始重新获得了对自己身体的基本控制权。
当2009年第一次被固定在跑步机上训练时，萨默斯只能坚持站立几分钟。他每天坚持1小时训练，同时还经常做有氧运动和举重运动。几个月后，他已经可以在无人扶持的情况下站立几分钟。出乎研究人员意料的是，他还恢复了腰部以下的其他一些类型的活动：摆动脚趾，弯曲脚踝和膝盖，以及臀部的扭曲。运动神经元与他的下半身肌肉的交流越多，对动作的记忆也越牢固。电刺激本身强化了训练效果。
车祸让萨默斯失去了身体的大部分自由。通过电极植入和大量训练，萨默斯如今已经恢复了大部分功能。萨默斯看到了自己未来的希望：不但可以真正恢复行走，甚至有可能再次挥起他的球棒。他将继续接受治疗。
埃杰顿和哈克玛的团队还在另外3名患者的体内植入了电极。继萨默斯之后，这些患者也已经能够站立起来，并获得了对身体功能的控制能力。
目前，埃杰顿和哈克玛正在研究开发更先进更复杂的神经刺激器，以进一步提高瘫痪患者的行走能力。他们将和这一领域的其他科学家一起，为让瘫痪患者重新站起来，提高这类患者的生活质量，继续付出不懈的努力。
动物实验的启发：恢复失去的连接
电极刺激激活神经元：探索脊髓损伤的恢复途径
神经生物学家雷吉·埃杰顿正在实验室里做实验，寻找让脊髓损伤患者恢复身体活动能力的途径。
左图：雷吉·埃杰顿和他的研究生一起，正在对脊柱被切断的老鼠进行电极刺激实验。 下图：脊髓损伤的老鼠被用专门的背带固定在跑步机上方。在适当电流刺激下，双腿瘫痪的老鼠开始行走。
为恢复萨默斯瘫痪的下半身的活动能力，科学家和医生通过手术将16根几厘米长的一组电极植入他的脊髓周围的保护膜层，电极通过电线与嵌在萨默斯后背的一个小小的矩形神经刺激装置相连接。
通过遥控，将电流从神经刺激装置发送到电极以及脊髓中的中间神经元，下段脊髓的中间神经元将经处理后的信息通过运动神经元发送到执行特别任务的肌肉组织。通过电刺激，神经元相互沟通，以及发送肌肉动作指令，产生肢体运动。电极组和远程控制装置事实上起到了大脑对身体发送信息指令的作用。
电极与脊髓神经元的“对话”：萨默斯站起来了！
“超人”演员克里斯托弗·里夫因脊髓损伤引起高位截瘫，他希望通过治疗重新站起来。遗憾的是，他于2004年逝世。
药物治疗
脊髓受损后，附近的神经元丧失了与生物电脉冲沟通的能力。科学家尝试着给脊髓受伤的老鼠服用一种名叫LM11A-31的药（一种预防老年痴呆症患者神经退化的药）。结果表明，在完全性脊髓损伤发生几小时内服用，可有效减少保护神经纤维的细胞的大量死亡，从而让脊髓受伤的老鼠继续保持行走能力和游泳能力。
这种药可与一种通常在脊髓受伤后杀死保护性细胞的蛋白质结合在一起，令这种蛋白质失去作用，让更多的神经元保持完好无损的连接。
警告：该药尚未经过瘫痪患者的人体测试。另外，患者必须在受伤之后立即服用，否则无效。
科学家的目标：治愈瘫痪
电刺激治疗给瘫痪患者重新站起来带来了新的希望，但研究人员还在尝试其他许多方法，希望能找到某种取代侵入性干预或持久机械支撑的纯生物治疗方法。以下是几种已初见成效并有望成功的治疗方案。
细胞移植术
在过去十年里，雪旺氏细胞移植技术已在针对瘫痪的老鼠、猪和灵长类动物的研究中取得了进展。这种技术是用雪旺氏细胞包裹在健康的神经纤维周围，起到隔离和保护的作用，就好像家庭用电线外面的绝缘保护层一样。
还有一种保护性细胞也可提供修复方法：将完全性脊髓损伤的狗的鼻子处的嗅鞘细胞取出，移植到神经组织被切的部位，结果狗的前后肢的运动能力和协调能力都得到了改善。
警告：目前为止，这种方法只能改善脊髓神经细胞之间的沟通，但还没有证据表明可以改善这些神经元与大脑之间的沟通。
干细胞疗法
为促使距离较远的神经细胞生长，研究人员正在尝试干细胞疗法。一项研究证明，将人类和老鼠的干细胞移植到瘫痪老鼠的脊髓，可在其损伤部位形成新的神经细胞沟通能力。
一项临床试验首次提供证据表明，干细胞治疗可以恢复完全性脊髓损伤患者的部分功能。在损伤部位植入脑源性干细胞12个月后，接受治疗的3名患者中，有一人的脊柱最低部位已产生了感觉。研究人员不清楚干细胞是如何起作用的，但推测可能是进行了神经修复。
警告：中枢神经系统的干细胞移植目前仍处于试验阶段。
因完全性脊髓损伤而致瘫的罗布·萨默斯双脚落地，两腿伸直，臀部下蹲，这样的动作他已经做了成千上万次。完全性脊髓损伤，其临床表现为完全截瘫，损伤部位以下感觉能力和运动动力完全丧失。萨默斯的目标是要学会重新站立起来……
2006年7月的一个晚上，萨默斯遭遇了他终生难忘的一个噩梦。他走出家门，来到停车的地方——美国俄勒冈州波特兰市的一条街上。就在这时，他察觉到一辆车从后面飞速接近。一切发生得太快了，他还没来得及反应，灾难就瞬间降临：躲避不及的他被车一下子撞飞，然后跌落在地上。司机逃离了现场，萨默斯则躺在沥青地上的一汪血泊中，成为这场肇事逃逸事件的受害者。车祸导致萨默斯的大脑和脊髓之间的连接被切断，胸部以下完全瘫痪。
时光如飞，转眼过去了三年半，23岁的萨默斯开始练习重新站立起来。在实验室里，他的身体通过电线与各种电极相连，在他身边围着一群医生和研究人员。他是第一个参与这个实验的患者，而实验结果十分好，好得令人难以置信。
萨默斯即将重新站立起来，站在他身旁的加利福尼亚大学洛杉矶分校的神经生物学家雷吉·埃杰顿平静地等待着。正如埃杰顿所预料的那样，研究人员在几个星期前植入萨默斯背部下方的电极组已经发挥作用，恢复了肌肉和发出运动指令神经系统的连接，继而激活了萨默斯的肢体。只需向他的下脊髓（而不是大脑）输入微量电流，萨默斯的腿部肌肉就能够恢复正常工作。
多年来，脊髓一直被认为只不过起着一种“电话线”的作用，将信息在大脑和身体各部分之间来回传递。普遍接受的看法是，只有大脑才能为运动提供指令，包括从有意识的“捡球”的动作，到下意识的“规避危险”的动作。因此，切断了脊髓这根“电话线”，也就完全或部分地切断了身体与大脑系统的联系，意味着信息无法从大脑控制中心传递到身体其他部位，大脑与身体各部分无法进行“对话”，造成的结果就是身体瘫痪。
但是，在过去40年里，埃杰顿和他的同事通过几十次实验发现，脊髓几乎与大脑一样“聪明”：它可以自行检测到感官信息，并发送控制身体行动的信号。在目睹萨默斯站立起来的那一刻，埃杰顿的想法终于被证实了。
1942年，两岁的雷吉·埃杰顿不幸患上了小儿麻痹症，今天人们将这种疾病称为脊髓灰质炎。这种病属于脊髓或大脑里的病毒感染，病毒专门攻击负责掌控运动的神经元。1955年，美国开始广泛推广一种新的脊髓灰质炎疫苗，让数百万儿童避免了感染脊髓灰质炎的噩运。然而，对埃杰顿来说，这个好消息晚来了整整13年。虽然当年的小儿麻痹症在今天的埃杰顿身体上只留下了不太明显的后遗症——他的左手臂发育得不太好，但这样的经历对于埃杰顿一生的影响却是巨大的——坚定了他要帮助瘫痪患者重新站起来的决心。
埃杰顿的这项研究开始于上世纪70年代中期，当时正进行肌肉锻炼作用研究的埃杰顿得知，瑞典科学家正在研究下脊髓直接发出神经信号控制行走和站立动作的课题，这项研究的先行者是哥德堡大学的神经学家斯坦·格利纳，他在猫身上进行实验，猫是研究身体运动的标准试验动物。
格利纳的实验方法是，先切断猫的脊柱，令其瘫痪，然后给瘫痪的猫注射一种叫做左旋多巴的氨基酸，这种物质常用于治疗帕金森病，一种以运动障碍为特征的中枢神经系统退行性疾病。
左旋多巴信号背后的确切机制目前仍不完全清楚，但有一点是明确无误的：它可以让脊髓重新恢复发送化学信号的能力，从而刺激猫瘫痪的腿，产生不是出于下意识的反应，而是复杂的有节奏的运动。格利纳确定，注射左旋多巴之后，猫的下脊髓的中间神经元细胞被重新激活了。
1976年，埃杰顿花了6个月时间与格利纳一起在注射了左旋多巴的猫身上进行研究。他们将细小的玻璃电极植入猫的脊髓中，然后通过测量生物电活动，确定某些特殊中间神经元的位置以及与瘫痪腿部肌肉活动之间的关系。
在另一组研究中，格利纳切断了出生后不久的小猫的脊髓。他发现，随着时间的推移和不断的训练，在既未注射左旋多巴，也未加以电极刺激的情况下，小猫仍然能够重新学会在跑步机上行走，重复训练似乎能帮助小猫恢复运动能力。对此，埃杰顿的解释是：如果伤害发生在出生后不久，恢复的机会就会大得多。显然，初生的神经系统拥有一些独特的恢复能力。
埃杰顿由此想到：完全性脊髓损伤的成年患者，尽管恢复不易，但是否也可能通过训练，让他们的脊髓学会走路呢？回到自己的实验室后，埃杰顿便全身心地投入了这一研究探索中。
1978年，埃杰顿在实验室里开始对脊髓被切断的成年猫进行一系列的实验。他将瘫痪的猫的小小身体固定在跑步机上方，让它们的后爪接触到跑步机，让它们练习跑步。在跑步机接通电源后，猫的后腿就开始小跑。埃杰顿认为，此时运动神经元仍然在给双腿发送行走的指令，这种指令来自于身体施加于爪子的重力，而不是来自于猫的大脑。
一些研究人员将这种结果归之于条件反射，认为猫产生这样的反应，与医生敲击患者的膝盖时，膝盖的无意识反射动作是一样的。为了证明他们的观点是错误的，埃杰顿给瘫痪的猫注射一种用于毒杀老鼠的马钱子碱。马钱子碱在医学上用于中枢神经系统兴奋剂时，可阻滞一种抑制脑干和脊髓神经功能的氨基酸，这种氨基酸叫甘氨酸。随着甘氨酸的消失，猫的神经活动开始活跃起来，注射半小时后，瘫痪了三个月的猫开始走动起来，就好像它们的脊髓完好无损一样。他证明了，这根本不可能只是一种反射效应。
上世纪90年代初，埃杰顿和他的团队决定尝试一下，以了解这种训练是否也能够帮助受损的人类脊髓。他们的研究对象包括部分脊髓损伤患者和完全性脊髓损伤患者。实验结果表明，在对部分脊髓损伤患者进行物理治疗（包括常规性的辅助步行和在跑步机上引导进行的腿部练习）后，很多患者最终都能够通过自主控制腿部肌肉而站立起来，甚至不用人扶也可以行走。研究人员推测，训练重建了大脑与脊髓之间的联系，唤醒甚至再生了患者受损的运动神经回路的活力。 至于那些完全性脊髓瘫痪患者，埃杰顿知道，仅仅依靠物理治疗恐怕还不行。他想，如果直接对患者脊髓进行电刺激，也许可以达到单纯物理治疗难以完成的效果。
为了测试这个想法的可行性，他和他的团队开始了实验。他们先切断了红眼白鼠的脊柱，再在后腿已经软绵绵地垂了下来的白鼠的脊髓往上的几根椎骨上植入了几根小电极。然后，他们将白鼠用专门的背带固定在跑步机上方，通过与电极相连的线路和控制器系统输入电流。
这个方法果然奏效。在提供适当频率（通常为40赫兹）的电极，并经过足够的训练后，双腿瘫痪的老鼠可以各种速度做出向前、向后，以及侧向的一系列动作，仿佛它们的脊柱根本没有被切成两半一样。当然，一旦停止向电极供电，瘫痪老鼠在跑步机上的跑步运动就会停止。
在成功的鼓舞下，埃杰顿认为利用电极植入的方法帮助人类瘫痪患者的时机已经成熟。当时他在克里斯托弗和达娜·里夫基金会理事会兼职。扮演超人的演员克里斯托弗 ·里夫1995年在参加一次马术比赛时发生意外，脊椎严重受伤，导致全身瘫痪。这个以他的名字命名的基金会，旨在对瘫痪进行研究并为瘫痪患者提供援助。
2000年，里夫对埃杰顿正在进行的训练脊柱重新学会走路的研究产生了极大的兴趣，他专程前来参观埃杰顿的实验室。埃杰顿让里夫观看了利用跑步机训练和电极刺激治疗瘫痪老鼠、猫和人类患者的过程。
然后，埃杰顿问里夫：是否有兴趣在跑步机上亲身尝试一下？里夫立即迷上了跑步机。跑步机上的固定装置支撑着他的身体，旁边有物理治疗师在跑步机启动起来时帮助他控制两条腿的动作。能够在跑步机上像正常人一样保持直立姿势，对里夫来说，“是一个激动人心的时刻”。
电极刺激在老鼠身上的效果让里夫看到了未来的希望。在他参观了埃杰顿的实验室之后的几年里，他的基金会给埃杰顿提供了400万美元的研究资金，资助埃杰顿去追求一个伟大的目标：训练人类完全性脊髓损伤患者，恢复他们站立及行走的能力。
里夫于2004年不幸去世，如果他能活到今天，亲眼看到曾为埃杰顿的博士后学生的神经学家苏珊·哈克玛取得的进展，一定会激动万分——她运用埃杰顿的红眼白鼠实验的电极刺激方法，研究探索人类完全性脊髓损伤的恢复治疗方法。
哈克玛打算利用一种原用于抑制疼痛的设备直接向患者的脊髓输送电力，该设备由16根几厘米长的电极组成，通过手术植入患者背部脊髓周围的保护膜层。正如埃杰顿的装置可以激活老鼠的神经系统一样，哈克玛的可充电可编程的设备可以给与脊髓连接的电极下达各种指令，包括作用于脊髓神经元的电量、输送频率等。
一旦脊髓神经元被激活，它们就会记住如何在神经元之间以及肌肉之间进行沟通。随着时间的推移和不断的训练，失去脊髓和大脑之间联系的患者，就可利用远程控制代替大脑下达指令。
在不幸受伤之后，萨默斯在内心里仍然渴望能重新成为一名棒球手，他一直在努力寻找能够通过强化训练恢复脊髓功能的治疗方法。2007年，他见到了哈克玛。
电极刺激治疗方法的人类测试对象是脊髓完全切断，腰部以下部位完全失去活动能力的患者，他们需要接受长期和严格的身体训练，才有希望复制老鼠实验的效果。因此，受试者必须每天在跑步机上连续练习几个小时，不但需要花大力气，还需要毅力。一开始，哈克玛和她的研究团队对萨默斯只进行了运动训练，没有进行电刺激。正如所预想的那样，这未能改善萨默斯的站立能力，脊髓损伤以下身体部位也未能获得活动能力。
2009年年底，哈克玛的研究团队直接将电极组植入萨默斯的体内，神经刺激装置和遥控装置在萨默斯背部右下侧处微微凸起，就像一小沓堆起的名片。
手术恢复几个星期后，萨默斯来到了实验室，等待他的是漫长的训练过程。研究人员开启神经刺激器，并与传感器相连接，萨默斯的身体被固定在跑步机上方并降到让他的双脚能触碰到跑步机的位置。他的下半部感受到了身体的重量，他的双腿开始动起来，就像埃杰顿早期的跑步机实验中的老鼠那样。训练时，训练员用自己的手帮助萨默斯固定身体，在他能够在跑步机上站直时，慢慢将手放开，直到他能够完全独自站立。埃杰顿后来在回忆当时的情景时说：“每个人都被震惊了。”
萨默斯终于能够站立起来了，他用自己的双腿支撑起了身体1/3的重量。脊髓里的中间神经元受到了电的刺激，指挥着他的运动神经元和肌肉站立起来。慢慢地，萨默斯开始重新获得了对自己身体的基本控制权。
当2009年第一次被固定在跑步机上训练时，萨默斯只能坚持站立几分钟。他每天坚持1小时训练，同时还经常做有氧运动和举重运动。几个月后，他已经可以在无人扶持的情况下站立几分钟。出乎研究人员意料的是，他还恢复了腰部以下的其他一些类型的活动：摆动脚趾，弯曲脚踝和膝盖，以及臀部的扭曲。运动神经元与他的下半身肌肉的交流越多，对动作的记忆也越牢固。电刺激本身强化了训练效果。
车祸让萨默斯失去了身体的大部分自由。通过电极植入和大量训练，萨默斯如今已经恢复了大部分功能。萨默斯看到了自己未来的希望：不但可以真正恢复行走，甚至有可能再次挥起他的球棒。他将继续接受治疗。
埃杰顿和哈克玛的团队还在另外3名患者的体内植入了电极。继萨默斯之后，这些患者也已经能够站立起来，并获得了对身体功能的控制能力。
目前，埃杰顿和哈克玛正在研究开发更先进更复杂的神经刺激器，以进一步提高瘫痪患者的行走能力。他们将和这一领域的其他科学家一起，为让瘫痪患者重新站起来，提高这类患者的生活质量，继续付出不懈的努力。
动物实验的启发：恢复失去的连接
电极刺激激活神经元：探索脊髓损伤的恢复途径
神经生物学家雷吉·埃杰顿正在实验室里做实验，寻找让脊髓损伤患者恢复身体活动能力的途径。
左图：雷吉·埃杰顿和他的研究生一起，正在对脊柱被切断的老鼠进行电极刺激实验。 下图：脊髓损伤的老鼠被用专门的背带固定在跑步机上方。在适当电流刺激下，双腿瘫痪的老鼠开始行走。
为恢复萨默斯瘫痪的下半身的活动能力，科学家和医生通过手术将16根几厘米长的一组电极植入他的脊髓周围的保护膜层，电极通过电线与嵌在萨默斯后背的一个小小的矩形神经刺激装置相连接。
通过遥控，将电流从神经刺激装置发送到电极以及脊髓中的中间神经元，下段脊髓的中间神经元将经处理后的信息通过运动神经元发送到执行特别任务的肌肉组织。通过电刺激，神经元相互沟通，以及发送肌肉动作指令，产生肢体运动。电极组和远程控制装置事实上起到了大脑对身体发送信息指令的作用。
电极与脊髓神经元的“对话”：萨默斯站起来了！
“超人”演员克里斯托弗·里夫因脊髓损伤引起高位截瘫，他希望通过治疗重新站起来。遗憾的是，他于2004年逝世。
药物治疗
脊髓受损后，附近的神经元丧失了与生物电脉冲沟通的能力。科学家尝试着给脊髓受伤的老鼠服用一种名叫LM11A-31的药（一种预防老年痴呆症患者神经退化的药）。结果表明，在完全性脊髓损伤发生几小时内服用，可有效减少保护神经纤维的细胞的大量死亡，从而让脊髓受伤的老鼠继续保持行走能力和游泳能力。
这种药可与一种通常在脊髓受伤后杀死保护性细胞的蛋白质结合在一起，令这种蛋白质失去作用，让更多的神经元保持完好无损的连接。
警告：该药尚未经过瘫痪患者的人体测试。另外，患者必须在受伤之后立即服用，否则无效。
科学家的目标：治愈瘫痪
电刺激治疗给瘫痪患者重新站起来带来了新的希望，但研究人员还在尝试其他许多方法，希望能找到某种取代侵入性干预或持久机械支撑的纯生物治疗方法。以下是几种已初见成效并有望成功的治疗方案。
细胞移植术
在过去十年里，雪旺氏细胞移植技术已在针对瘫痪的老鼠、猪和灵长类动物的研究中取得了进展。这种技术是用雪旺氏细胞包裹在健康的神经纤维周围，起到隔离和保护的作用，就好像家庭用电线外面的绝缘保护层一样。
还有一种保护性细胞也可提供修复方法：将完全性脊髓损伤的狗的鼻子处的嗅鞘细胞取出，移植到神经组织被切的部位，结果狗的前后肢的运动能力和协调能力都得到了改善。
警告：目前为止，这种方法只能改善脊髓神经细胞之间的沟通，但还没有证据表明可以改善这些神经元与大脑之间的沟通。
干细胞疗法
为促使距离较远的神经细胞生长，研究人员正在尝试干细胞疗法。一项研究证明，将人类和老鼠的干细胞移植到瘫痪老鼠的脊髓，可在其损伤部位形成新的神经细胞沟通能力。
一项临床试验首次提供证据表明，干细胞治疗可以恢复完全性脊髓损伤患者的部分功能。在损伤部位植入脑源性干细胞12个月后，接受治疗的3名患者中，有一人的脊柱最低部位已产生了感觉。研究人员不清楚干细胞是如何起作用的，但推测可能是进行了神经修复。
警告：中枢神经系统的干细胞移植目前仍处于试验阶段。