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在过去的十年，不断增加的证据表明，轻度低温可改善 SCI 动物模型的电生理学、组织学和运动功能特征。虽然大部分实验进行的是适度低温测试性研究，但是其得出的结果却与临床密切相关。
Yu 等使用适度低温干预(硬膜外温度为 32-33℃，损伤后半小时内诱导，维持 4 小时)对大鼠胸段 SCI 进行了研究。该研究第一次显示出低体温疗法可同时改善行为学和组织学特征。其他类似研究也发现低温疗法可改善不同动物模型(包括创伤性、压缩性 SCI)的功能恢复。总的来说，通过以上动物实验说明，低温疗法可有效预防神经死亡。
然而，最近有关鼠研究结果比较不一致。Ha 和 Kim 评估了大鼠胸段 SCI 硬膜外局部降温疗法的作用。结果显示，局部降温可明显减少实验组动物的神经元和胶质细胞凋亡、可明显抑制小胶质细胞的活性，并且可促进 SCI 后的功能恢复。
但是，Morochovic 等的动物研究发现，低体温疗法(31.8℃)可部分保护脊髓损伤组织，但其与功能恢复没有联系。Casas 等研究发现，低体温疗法没有神经组织保留、神经保护或肢体功能等有益作用。他们推测，该方法可能降低了脊髓损伤部位的血压供应，并且可能增加了二次损伤。
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