抑制性增益与枢纽架构赋予微回路退化动态韧性

神经退行性变会逐步导致突触和神经元丧失，然而神经回路即使在经历了显著的结构性损失后，仍然能够保持稳定的群体动力学。究竟是哪些结构性原则赋予了这种韧性，迄今仍不明确。利用涵盖经验性与合成性微回路架构的大规模脉冲神经网络，我们在受控剪除策略下，系统比较了突触退化和神经元退化两种模式。我们发现，韧性并非仅由连接性丧失所决定，而是取决于抑制性增益如何嵌入回路架构之中。在抑制性神经元占据结构中心位置的网络中，面对不同退化阶段，类健康的放电率、同步水平和信息带宽都能够得到稳健维持；而缺乏这种嵌入特征的架构则表现出被放大的动力学紊乱。在不同动力学状态下，神经活动的演化可由一组紧凑的、考虑权重的结构描述符加以刻画，这些描述符能够跨网络规模和类别实现泛化，其中总有效突触耦合提供了一个主导性的组织轴。上述结果表明，抑制性架构是决定回路韧性的一个机制性因素，并提供了一个将结构退化与群体动力学联系起来的预测性框架。

神经退行性变会逐步导致突触和神经元丧失，然而即使存在显著的结构性损失，神经回路仍可保持稳定的群体动力学。何种结构原则赋予这种韧性，迄今仍不明确。我们利用涵盖经验性与合成微回路架构的大规模脉冲神经网络，在受控剪枝策略下，系统比较了突触性与神经元性两种退行模式。

我们发现，韧性并非仅由连接性丧失所决定，而是取决于抑制性增益如何嵌入回路架构之中。在抑制性神经元占据结构中心位置的网络中，跨越不同退行阶段，类健康的放电率、同步水平和信息带宽都能得到稳健维持；而缺乏这种嵌入方式的架构则表现出被放大的动力学紊乱。

在不同动力学状态下，活动演化可由一组紧凑的、考虑权重因素的结构描述符加以组织，这些描述符在不同网络规模和类别之间均具有泛化性，其中总有效突触耦合提供了一个主导性的组织轴。这些结果表明，抑制性架构是决定回路韧性的机制性因素，并提供了一个将结构退化与群体动力学联系起来的预测性框架。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.15.732346v1?rss=1

🏷️ 神经退行性变 微回路韧性 抑制性增益 脉冲神经网络 群体动力学