基本的病理形態(tài)改變主要是雙側皮質(zhì)脊髓側束的軸索變性和脫髓鞘，以胸段最重;皮質(zhì)脊髓前束脫髓鞘往往不很嚴重;雙側脊髓小腦束和薄束也有脫髓鞘改變。此外，前角細胞、巨錐體細胞、基底節(jié)、腦干、小腦、視神經(jīng)等也可有病理改變。Behan和Maia兩次尸檢研究后認為在脊髓中上行和下行長束遠端的軸索變性是HSP的特征性表現(xiàn)，最近在有para ptegin基因突變的HSP病人的股四頭肌肌肉活檢時發(fā)現(xiàn)有破碎紅纖維(RRF)及細胞色素C氧化酶(COX)陰性纖維，這顯示有線粒體功能異常。至于線粒體異常僅僅與HSP-7有關還是在其他基因型HSP中都存在仍不清楚。目前僅有少量病理研究，可見脊髓的皮質(zhì)脊髓側束變性，胸髓較重，皮質(zhì)脊髓前束、脊髓小腦束、薄束有不同程度病變，脊髓前角、基底節(jié)、小腦、腦干、視神經(jīng)也受累。Paraplegin基因突變所致SPG7患者肌活檢可發(fā)現(xiàn)蓬毛樣紅纖維(RRF)。