深刻认识大脑意识消失后重新启动的分子神经机制对意识障碍和意识障碍性疾病的防治至关重要，对超级人工智能的发展进步具有重要价值。近日，南方科技大学医学院宋学军教授团队在学术期刊 Science Advances 上，以“EphB1-NR2B receptor signaling in glutamatergic neurons of the ventroposteromedial thalamic nucleus regulates emergence from anesthesia”为题发表最新研究，拓展了意识主动复苏的分子神经机制，鉴定了意识主动重启的丘脑-皮层神经环路，进一步完善了意识主动恢复理论。

宋学军团队近年来在 Nature Neuroscience (2023)、PNAS (2024)、Trends Neurosci (2024)、Science Advances（2025) 发表的系列论文系统阐述了大脑意识消失后主动重启的分子神经机制，提出麻醉大脑“意识主动重启”理论。该理论证明了大脑重新获得意识是一个由大脑内在驱动力主导的主动复苏觉醒过程，而不是随着麻醉药物代谢自然而然地被动恢复过程。这项研究成果也可以解释临床部分患者手术后苏醒延迟和认知功能障碍现象。

EphB 受体是一类受体酪氨酸激酶家族，可通过磷酸化下游离子通道，调节突触传递和神经元兴奋性。该研究发现，在小鼠 MRS 状态下，VPM 中的 EphB1 受体显著激活。敲低 VPM 中 EphB1受体可以延迟麻醉大脑 VPM 神经元活性恢复和意识复苏进程；药理学激活或抑制 EphB1 受体，分别加速或延迟小鼠麻醉意识复苏，证明 VPM 中EphB1 受体激活促进 VPM 神经元活性恢复和小鼠麻醉意识复苏。该研究进一步证明 EphB1 受体激活 VPM 神经元介导小鼠麻醉意识复苏的环路机制。

研究人员进一步特异性操控投射至S1的 VPM 神经元，发现激活这群神经元可显著加速麻醉恢复；抑制这群神经元则延迟麻醉恢复。操控其他投射至S1的丘脑核团均未对麻醉苏醒产生影响，凸显了 VPM→S1 通路在麻醉觉醒中的特异性作用。研究人员特异性敲低投射至 S1^Glu 神经元的 VPM^Glu 神经元中 EphB1 受体后，发现其可以显著增强丙泊酚对 VPM-S1 环路的电活动抑制，并显著延迟麻醉意识复苏，证明 EphB1 通过兴奋 VPM→S1 谷氨酸能通路促进麻醉意识复苏。

图1

这项研究揭示了 EphB1-NR2B 和 EphB1-KCC2 信号通路在麻醉大脑意识复苏过程中的关键作用，构建了意识消失后主动觉醒的‘双通道机制’。激活的 EphrinB-EphB1 信号同时作用于两条独立的信号通路：一是通过磷酸化 NMDA 受体的 NR2B 亚基，增强钙离子内流，直接兴奋神经元；二是促进 KCC2 的泛素化降解，解除 GABA 介导的神经元去抑制。前者加大“油门”，后者解除“刹车”，这种双管齐下的分子神经机制，启动了意识的觉醒旅程（图1）。这项研究拓展和完善了麻醉意识主动复苏理论，为治疗以意识消失和意识障碍为特点的神经精神性疾病提供了精准分子和神经环路靶点。

论文第一单位为南方科技大学。论文第一作者为医学院博士研究生刘岳鑫（现为复旦大学附属中山医院麻醉科医师）、胡江建（现为南科大博士后高级研究学者）和曹伯旭，通讯作者为宋学军。该研究得到国家自然科学基金和深圳市医学研究专项基金项目支持。

论文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adw7972

供稿：医学院

通讯员：宋安然

主图：丘妍

编辑：曾昱雯