本报讯 近日，中国科大合肥微尺度物质科学国家研究中心、生命科学学院、中科院脑科学与智能技术卓越创新中心温泉教授研究组结合实验和理论，提出整合下行通路信号、本体机械感受反馈、中枢模式发生器等神经肌肉动力学的模型来深度解析秀丽隐杆线虫前进运动控制的神经环路机制。该成果发表在《美国国家科学院院刊》上 。

动物需要持续执行协调运动，在此过程中，空间模式和时间序列上精确编码的振荡信号控制着身体不同部位的肌肉。

深刻理解运动控制需要把以上描述定量化，并以新的理论预测和实验相比较。为此，温泉教授研究组选择研究秀丽线虫：这一毫米长的小虫全身透明且仅有302个神经元，给定量研究提供了可能。通过综合运用分子遗传、光遗传、钙动态成像和计算模型等手段，他们发现线虫控制肌肉的运动神经元组成了分布式中枢模式发生器。有趣的是，某些身体中部的中枢模式发生器有比正常前进运动高得多的振荡频率，那么线虫是如何最终协调这些不同频率的呢？他们发现，同样由运动神经元负责传导的自头部到尾部的本体感受信号调制了整个身体的运动频率，最终展现出了连贯的前进运动。

温泉教授研究组的工作表明，秀丽线虫的神经系统虽数值简单，但功能复杂。

本论文的共同第一作者为温泉研究组研究生许天琦、霍菁，通讯作者为温泉教授，少年班学院物理专业本科生邵帅参与了数学建模工作，同时该工作还有多伦多大学镇梅教授研究组的参与。

                     （生命科学学院  科研部）