传统的观点认为脑的损伤是不可逆的，在中枢神经系统受到一次严重损伤后（脑外伤，中风），患者只有6个月的神经功能恢复期。通常很难完全恢复神经功能，这类患者都将会面对严重的残疾。
对于这一类的患者，只能通过药物或是深度脑电刺激来改善神经功能，但这并不意味着中枢神经的恢复。
人们都希望有朝一日能够有一种办法来修复受损的大脑和神经。
近年来,已有多种干细胞用于脑外伤以及缺血性脑损伤的治疗研究, 其中主要包括胚胎干细胞、间充质干细胞，神经干细胞等。虽然干细胞类型不同,但是在脑损伤的治疗方面有着相同的理论基础:
一是细胞替代理论, 即移植的干细胞能够分化为与受损细胞相关的前体 细胞或者特定的体细胞,用以替代受损的细胞功能。
二是通过免疫调节、神经保护和神经营养等机制,以 减轻神经细胞损伤和促进功能恢复。
中国是中风的高发地区，我国中风死亡率是欧美国家的4-5倍，且死亡率以每年8.7%的速度增长。但目前临床治疗脑中风的手段极度缺乏，治疗有效时间为4.5小时内的溶栓治疗几乎是惟一有效治疗，但适用患者不足5%。大多数患者预后不良，面对瘫痪的健康威胁。
研究发现，干细胞或为脑中风预后不良治疗提供新思路。
SoniaOlea Coontz在31岁中风,2年后部分右侧肢体仍然瘫痪,他无法移动右手臂,口齿不清,需要乘坐轮椅。2013年,Coontz幸运地参加了一个小型干细胞治疗的临床试验,接受了脑组织局部干细胞注射后,他现在能举起自己右手臂过头顶,说话也变清楚了。Coontz的主治医生,斯坦福大学神经外科主任Gary Steinberg说,Coontz是干细胞治疗的“奇迹病人”。
而对于脑外伤的研究治疗中，也能看见干细胞的身影。临床与动物研究证实，间充质干细胞移植能迁移至脑损伤区域，对创伤性脑损伤有一定的治疗效果。
动物实验证明，脂肪间充质干细胞移植对创伤性脑损伤有治疗作用。创伤性脑损伤主要是神经元损伤，是神经系统常见不可逆性损伤，临床上目前对其仍没有有效的治疗方法。近年来研究发现干细胞可以分化为神经系统的各类细胞，干细胞具有强大的分化和自我更新能力，成人脑损伤后移植干细胞后可以产生新的神经元。干细胞移植给创伤性脑损伤带来了新希望。
由于脑损伤引起的神经性疾病表现出了复杂的病因，间充质干细胞的多重益处似乎针对这些疾病的不同因素。了解这些细胞发挥功能的分子机制，有助于推进间充质干细胞治疗脑损伤疾病的进展。