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意识障碍（DoC）与脑动力学的大尺度改变相关，然而，约束这些变化的结构性因素仍不明确。在此，我们利用一个受扩散 MRI 所得连接性约束的全脑计算模型，研究结构连接组的拓扑如何塑造脑动力学对扰动的敏感性。我们系统地考察了节点移除以及对局部兴奋/抑制平衡进行靶向调制对动态功能连接的影响，并通过功能连接空间中重复出现的连接状态之间的转换以及跳跃长度分布来量化动力学丰富性。 我们表明，节点在结构连接组中的整合程度可通过谱整合测度进行量化，并能强有力地预测其对全局脑动力学的影响。对高整合性枢纽的损伤会驱动系统进入低复杂性的动力学状态，这种状态类似于在意识障碍中观察到的情形，尤其涉及后内侧区域，如楔前叶和后扣带皮层。类似地，在这些区域增加兴奋性可在计算机模拟中恢复类似健康状态的动力学。相比之下，对低整合区域的扰动所产生的全局效应有限。这些结果表明，结构连接性的普遍特征约束着全脑动力学稳定性，并有助于解释为何特定枢纽的损伤会以不成比例的方式破坏与意识相关的脑活动。
意识障碍中的动力学状态转变的结构决定因素：一种全脑建模方法 | bioRxiv
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意识障碍中的动力学状态转变的结构决定因素：一种全脑建模方法
Fernando Lehue，Ivan Mindlin，Carlos Coronel-Oliveros，Jacobo Sitt，Patricio Orio
doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.26.734644
Fernando Lehue 1 智利瓦尔帕莱索大学；
Ivan Mindlin 2 法国巴黎脑研究所；
Carlos Coronel-Oliveros 3 BrainLat研究所，智利阿道夫·伊瓦涅斯大学
Jacobo Sitt 2 法国巴黎脑研究所；
Patricio Orio 1 智利瓦尔帕莱索大学；
通讯作者： patricio.orio{at}uv.cl
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摘要
意识障碍（DoC）与大尺度脑动力学的显著改变有关，然而，限制这些变化的结构因素仍不清楚。在持有人为作者/资助方，其已授予bioRxiv永久展示该预印本的许可。 本作品依据 CC-BY 4.0 国际许可协议发布。
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发布于 2026年7月1日。
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Fernando Lehue，Ivan Mindlin，Carlos Coronel-Oliveros，Jacobo Sitt，Patricio Orio
bioRxiv 2026.06.26.734644； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.26.734644
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意识障碍中的动力学状态转变的结构决定因素：一种全脑建模方法
Fernando Lehue，Ivan Mindlin，Carlos Coronel-Oliveros，Jacobo Sitt，Patricio Orio
bioRxiv 2026.06.26.734644； doi： https://doi.org/10.64898/2026.06.26.734644
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.26.734644v1?rss=1
🏷️ 意识障碍 全脑建模 结构连接组 脑动力学 功能连接 兴奋抑制平衡