1972年Jennett将觉醒而未清醒的状态定义为持续性植物状态(PVS)。对PVS神经调控治疗研究已近50年历史，调控方式经历了正中神经刺激、迷走神经刺激及巴氯芬泵等，但主要仍集中在SCS和DBS上。从上世纪60年代外科开始丘脑(DBS)治疗的尝试 。随后日本学者大宗病例报道，丘脑中央中核及旁束核内核(CM-pf)的DBS及上颈段SCS治疗PVS，意识及行为学得到明显改善。证明外源性电刺激能够改善病人的意识状态。但总体效果一般,并未成为肯定的治疗方式。
随着近年来研究深入，特别是功能磁共振(fMRI)的进步，研究发现部分PVS患者具有意识活动，通过fMRI可检测出，甚至可与外界交流 。2002年将具有间断但明确意识行为定义为微意识状态(minimally consciousness state,MCS)。研究证实PVS患者中，超过40%为具有微弱意识的MCS患者。MCS意识有关的脑结构损伤更轻, fMRI有更多激活区域和广泛连接。因此具有更好的预后。由于两者临床转归截然不同，认真筛选有恢复潜力患者，治疗并使意识恢复变得可能。
基于此发现，近年PVS的治疗研究再次兴起。尤其是2007年nature报道一名患者行中央丘脑双侧DBS手术，行为学明显提高。进一步推动了PVS神经调控治疗研究。我们也注意到，DBS治疗对伴发癫痫、缺氧脑病导致的肌阵挛有缓解作用。SCS对患者肌张力增高有良好的缓解。以上结果相较传统的药物、高压氧及神经康复治疗，显示神经调控良好的疗效。
意识由延髓上段起始发出冲动，经上行网状激活系统和前脑基底部将觉醒冲动上传，经丘脑整合后到达皮层产生意识，丘脑是“意识闸门”已被普遍接受。集中了非特异性传导的丘脑中央区在调控中枢中具有极其重要的功能。其同时接受来自上行网状激活系统和前脑的意识冲动。通过调制如维持注意力、工作性记忆及运动前准备等脑的活动，维持有效的意识行为。实验观察到抑制CT的活动使局部皮层背景电活动和神经递质的减低。脑干投射系统的直接或间接电刺激导致对背景电活动抑制的减弱。神经调控治疗靶点选择在延髓上段及丘脑中央区(板内核团)，通过对意识环路上的信号增强，达到促醒作用。
DBS通过加强丘脑内部核团间的活动，诱发周围皮层活动泛化而对命令做出反应。临床试验中央丘脑电刺激后PVS患者行为及认知功能的提高。但是丘脑只是神经调制中心，对这个区域的神经调控治疗只能增强这种管理，而不是产生意识。因此脑区的活动和较好的连接是DBS作用的基础条件 。因此手术患者应具备足够的结构完整，使对脑活动的检测得以进行；保留足够神经以保证与意识直接相关的前额叶-丘脑的连接。电极放置于上颈段C2-4，通过释放脉冲电流刺激达到增强意识冲动的作用。在上行网状激活系统起始部的脉冲刺激，增强意识冲动的活动，改善神经传导状态，使脑电活动增加。调节颈部交感神经节的活动增强脑血流(cerebral blood flow,CBF)，提高脑糖代谢水平，促进神经递质儿茶酚胺DA和NE的释放，并激活部分蛋白酶增强生物信号调制。
研究认为外伤较非外伤有更大的恢复机会。同时DBS放置于丘脑中央区，对意识形成环路的关键调控点进行调控，效果优于在上行网状激活系统系统起始部位的SCS治疗，但仍缺乏数据支持。在一项多中心研究并未发现DBS疗效优于SCS。研究证明年龄、病因和患病时间是直接影响预后及治疗效果的主要原因。因此，治疗组中不当的将过多的VS患者、已达到较好意识水平的MCS患者，及处于快速恢复期患者纳入治疗，均会导致治疗结果的严重偏差。尽管欧美学者为避免自然清醒影响疗效估计，建议在6月以后。但我们研究认为，选择3月后入选更为恰当。因为PVS根据恢复情况分为外伤和非外伤两类。非外伤性PVS在3月后自然清醒机会极小，学术界并无异议。根据NEMJ外伤3月后自醒率为22-48%(平均35%)。考虑我国实际医疗水平，应远低于此。由于2002年前无MCS分类，而MCS占PVS诊断40%，导致恢复率被高估。小于20岁患者具有较高的恢复率。
尽管目前有多个意识评定的量表使用，2010年Hirschberg全面对比了目前常用的量表，CRS-R被认为是最佳的评分量表。CRS-R评分包括听觉、视觉、运动、语言、交流及唤醒程度六个部分组成，能较全面的评定PVS的意识状态。尤其能较好的反映出患者微弱的意识表现。目前被广泛使用。本研究中通过评定基线水平的CRS-R评分，客观反映患者的意识水平，减少人为误差。评分量化后便于随访及治疗后效果评定。并对治疗后评分进行统计学分析，显示治疗有显著性差异。为客观评定病情状态、预后预判及治疗效果，提供了客观标准和依据。
目前临床对PVS诊断及鉴别没有可测定的客观指标，诊断主要依据行为学检查，具有高度的主观性。fMRI提供了非侵入、不依赖病人反应而准确判定大脑意识状态的客观方法。研究发现：部分植物状态患者存在意识,意识水平与静息态fMRI的默认网络(default mode network，DMN)的活动及连接强度显著相关。DMN网络的保留程度能够反映意识水平。临床评定和CRS-R评分较好的患者，DMN激活区域及连接强度均较好。在手术组中，DMN活动较好的患者的治疗效果较好。因此fMRI对意识的评定及治疗效果的预测具有积极的诊断意义。
关于病人入选标准；fMRI的数据处理、兴趣区(ROI)的选定，脑区激活程度和连接强度与意识关联性；治疗在较为广泛的丘脑中央区确定最佳的治疗靶点；以及合理设置程控刺激参数等。都需要进一步的前瞻、大样本的研究进行验证。尽管如此，当代医学中，疾病通过自我修复失败后，越来越借助人工设备提高和代替人体机能缺失，最大限度恢复正常功能的趋势，必将使PVS的神经调控治疗的继续深入及发展。
