使用电极系统记录皮层与皮下神经元活动

执行层面的行业相关性

同步记录大脑皮层和皮层下神经元活动，可通过阐明认知任务期间全脑范围内的信号传导机制，在靶点验证中实现机制性风险降低。该方法通过将皮层读数与深部脑区活动相关联，提高神经精神类药物研发的预测可信度。同时，通过转化性生物标志物的匹配，为中枢神经系统靶向治疗药物的研发组合决策提供依据。

生物制药研发中的战略应用

早期发现与靶点验证

• 科学价值：通过绘制基于注意力任务期间皮层-皮层下网络的参与情况，验证治疗假设。
• 操作价值：通过直接测量神经元激活相关的局部场电位（LFP）和脑电图（EEG），实现靶点的生物学风险降低。
• 预测价值：通过量化大脑区域间对视觉刺激的信号传递，支持靶点可信度。

筛选与检测方法开发

• 检测准备：通过建立对视觉刺激的基线局部场电位（LFP）和脑电图（EEG）反应，为化合物筛选准备经过验证的神经生理系统。
• 定量输出：提供同步的LFP和EEG测量数据，支持对中枢神经系统活性化合物进行剂量-反应分析。
• 可重复性：采用10-20系统标准化电极放置位置，并统一刺激时序，确保跨实验室生物标志物验证的一致性。

转化与临床前研究

• 疾病相关性： 建模人类在认知与情绪冲突任务中的表现，以与神经精神疾病领域的临床终点保持一致。
• 转化连续性： 通过保守的神经回路读数，将发现阶段的靶点调控与临床前验证相衔接。
• 基于风险评估的推进决策： 在针对皮层靶向干预期间，通过检测对皮层下处理的脱靶效应，为继续或终止决策提供依据。

流程与工作流整合

该方法通过提供客观的神经生理学读数，将目标假设验证、先导化合物鉴定到临床前疗效评估的发现过程整合为一体。

• Discovery Biology：通过揭示认知参与期间视觉刺激如何从皮层传播到皮层下网络，支持通路的阐明。
• Screening：通过稳定、时间锁定的局部场电位（LFP）和脑电图（EEG）记录，检测化合物诱导的神经同步性改变，实现检测就绪。
• Analytics：提供定量的LFP振幅和EEG功率指标，可用于比较药物对皮层与皮层下活动的影响。
• Translational Research：通过在动物模型中使用保守的类似侧翼任务范式，连接临床前研究，实现跨物种生物标志物的验证。
• Enterprise Reuse：建立可重复使用的神经生理学平台，用于在不同治疗领域评估多个中枢神经系统靶点。

运营与企业影响

• 科学价值：通过直接测量分布式脑网络的参与情况，减少靶点验证中的机制模糊性。
• 操作价值：通过标准化的脑电图设置、刺激时序和电极参考协议，确保实验可重复性。
• 战略价值：通过早期识别具有生物活性的化合物，减少因靶点未有效参与而导致的后期研发失败，提高资本使用效率。
• 项目组合影响：基于一致的皮层和皮层下反应特征，实现对中枢神经系统候选药物的风险调整后优先排序。

实施注意事项

• 需要具备电生理学、神经解剖学以及侵入性和表面电极操作中人类受试者安全方面的专业知识。
• 依赖于能够同步进行高带宽局部场电位（LFP）和脑电图（EEG）记录并具备精确触发同步功能的EEG控制箱。
• 需要神经科学、检测方法开发和数据分析团队之间进行跨团队标准化，以确保生物标志物解读的一致性。
• 在将人类侧翼任务范式转化为动物模型或替代性认知检测时，需考虑适应性调整。
• 受限于植入深部脑刺激（DBS）电极的受试者可及性，在缺乏替代模型的情况下，限制了高通量筛选的可扩展性。

生物制药常见问题