研究者強調，隨著卒中康復的發展，該領域所面臨的挑戰也變得更加明顯。在本節內容中，研究人員主要探討了一些研究人員和臨床醫師必須面對的關鍵性問題和爭議，而這些問題也指引著卒中治療和康復的進一步研究。
1、卒中的康復介入最佳時機為何時？
在眾多的卒中治療模式中，康復是急性期過後最早介入的入院治療措施。雖然治療師參與了急性入院治療，但是康復的強度和目標在每個人看來卻不盡相同。例如，一些護工認為，接受纖溶酶原激活劑(t-PA)治療的患者應該絕對臥床休息，以使溶栓後並發症的發生最小化。
臨床醫生在增加患者的運動方面會顯得更為謹慎，他們會考慮這些運動是否會導致血壓的升高、摔倒風險增加或早期神經功能惡化。而治療師在此時可能會感到左右為難，也會使其更少地關注於腦功能的重塑。
最近有研究正嘗試明確康復治療(尤其是運動治療)的最佳介入時間問題。在一個極早期康復治療(AVERT)多中心隨機Ⅱ期臨床試驗中，實驗人員將住院卒中患者隨機分為傳統療法組或極早期介入(VEM)組，並且盡早動員卒中後24小時內的患者進行相關治療。
研究發現，兩組間的死亡人數並沒有明顯差異。統計顯示，兩組的摔倒次數、早期神經功能惡化和疲勞度也無明顯差異。後續分析發現，動員組的早期和密集動員治療會比對照組有明顯更快的步行能力恢復。此外還發現，VEM與3個月Barthel指數之間沒有相關性。並且在相似的試驗中也顯示了與上述實驗相似的結果。而兩個試驗的主要缺點是樣本含量較小。
大樣本多中心Ⅲ期AVERT試驗才剛剛起步。以上實驗的明確發現可促進早期康復介入的標准化，並且也可以類推到其他功能障礙的康復治療上。
2、康復治療持續時間與密集度研究挑戰
雖然有報道顯示，康復治療的持續時間和密集度對卒中的恢復效果有影響。但是，系統回顧發現“目前的證據只能部分地（有限地）支持更高治療劑量可更快改善卒中後運動功能恢復”，此問題仍需進行進一步前瞻性劑量探索研究。
此外，目前還不清楚是否在卒中後治療劑量和運動功能恢復之間存在線性關系。極早期強制誘導運動療法(VECTORS)顯示，更大的治療劑量不等同於更好的治療效果。
VECTORS為Ⅱ期隨機試驗，實驗顯示，手臂功能傳統療法與高強度強制引導運動療法(CIMT)對比發現，雖然兩個分組通過手臂動作測試(ARAT)得分都有提高，但是高強度CIMT組在第90天顯示有明顯更低的功能提升。在第90天分析發現，計量匹配CIMT組和對照組沒有明顯的差異。
相似的結果也在動物模型中發現，在早期進行強制療法與更差的功能效果有關。基於這些結論，在對早期應用密集療法(如CIMT)下明確結論前，還需要收集更多的數據進行分析。
3、新技術和設備在康復治療中應用的挑戰
近些年，一些新的技術和設備已用於卒中康復，並且在市面上也可以買到。在卒中後運動實驗(LEAPS)中，Duncan等測試了減重支持踏步機與標准家庭物理療法之間的差異，並嘗試提供關於康復開始時間的更進一步答案。
在該單盲試驗中，參與者(卒中後12-16周)被隨機分為3個持續時間組：卒中後2個月開始的家庭運動計劃組、卒中後2個月開始的減重踏步機訓練組和卒中後6個月開始的減重踏步機運動組。
該研究的主要結果顯示，大多數參與者(52%)的行走功能有改善，但是在3組間沒有發現明顯差異。除了減重運動組有明顯更多的眩暈或昏暈之外，嚴重不良事件的發生在3組中卻相近，小事件也是如此。
這些結果顯示，減重支持踏步機訓練設備和家庭物理療法計劃之間沒有明顯的差異性。治療時間與治療效果之間也沒有任何差異性，但是與晚期治療組相比，早期治療組有更快的恢復速度。考慮到可行性和花費因素，家庭治療計劃可能更實際可行。
同樣，機器人輔助技術在上肢功能康復上也沒有顯示比標准療法更有效。
4、動物實驗轉化的挑戰
在卒中動物模型實驗上的成功還沒有完全轉化到人類研究的成功上。一些人類卒中後出現的功能障礙還不能很好的用動物模型模擬出來。比如，用於康復療法測試的失語症動物模型制作可行性基本沒有。目前已知很多因素都會影響卒中的恢復過程，但只有很少一些因素可在動物模型上模擬出來，這仍是以後康復實驗堅實的挑戰。
