机制模拟识别出丙泊酚麻醉具有剂量依赖性的预测性生物标志物

内容形式：摘要译文

理解受体水平药理调节如何重组大尺度脑回路，仍是神经药理学面临的核心挑战。我们提出一种多尺度机制模型，显式刻画核心—基质型丘脑皮层结构，仅通过调节 GABA-A 受体驱动，且未针对任何麻醉数据拟合参数，用以考察丙泊酚如何从单个受体到系统级回路重组全脑活动。该模型展现了从单个突触电导到广泛的放电、场电位和相干性变化等多个层面的麻醉效应。在未使用任何特定任务数据进行训练的情况下，我们对标准听觉偏差范式中感觉加工的模拟结果与独立的猕猴数据集相符。同一模拟未经修改，也重现了麻醉状态下人类功能连接的变化，并显示基质型丘脑皮层环路相较于核心型环路受到选择性抑制。尤为重要的是，该模拟识别出一种随剂量变化的丙泊酚浓度生物标志物——刺激间期皮层残余活动增强；这一发现随后在此前未曾注意到该现象的猕猴实证数据中得到证实。这一基于模拟的发现源自机制性回路动力学，而非对临床人群进行统计比较，展现了一种生成式框架，可将受体水平调节转化为回路尺度的生物标志物，并有望应用于预测性神经药理学的多个领域。

关键词：丙泊酚麻醉 · 机制性多尺度模型 · GABA-A受体 · 丘脑皮层环路 · 剂量依赖性生物标志物

原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.10.731411v1?rss=1