尽管运动神经元在运动中发挥着关键作用，但单个运动神经元如何在运动过程中发挥控制作用仍不清楚。事实证明，测量移动动物中单个神经元的活动在实验上很困难。

然而，技术的进步使得研究人员能够在果蝇自由移动时操纵果蝇的单个运动神经元。一项新的研究提出了控制果蝇头部运动的运动神经元的个体作用特征的发现。

“这是科学家第一次以3D方式分析身体自然运动时单个运动神经元的作用，”哥伦比亚大学祖克曼研究所副研究员StephenHuston博士说。“如果不知道每个运动神经元的作用，你就无法理解大脑如何使身体移动，就像如果不了解木偶弦的作用，你就无法理解木偶师如何使木偶移动一样。”

在霍华德休斯医学研究所珍妮莉亚研究园区开始的实验中，研究人员的第一步是激活控制果蝇头部运动的25个左右运动神经元中的光敏分子。这使得科学家们能够使用红灯一次打开一个运动神经元。与此同时，他们记录了由此产生的头部运动，同时使用人工智能技术来跟踪这些运动。

休斯顿说：“大多数神经元作为一个群体一致行动，所以当我们一次只激活一个运动神经元时，我们根本没想到会看到太多甚至任何头部运动。”

科学家们最多预计每个运动神经元都被硬连线以产生一个简单的运动——例如，使头部左转10度。相反，通过后来在祖克曼研究所进行的计算分析，研究人员发现，激活每个运动神经元可以使头部以多种方式旋转，有些甚至彼此相反的方向，具体取决于果蝇头部的起始姿势。

更具体地说，该团队写道，“我们发现单个运动神经元的活动根据头部的起始姿势向不同方向旋转头部，从而头部会聚到由受刺激的运动神经元的身份确定的姿势””。

他们补充说，反馈模型“预测这种收敛行为是运动神经元驱动与本体感觉反馈相互作用的结果”，并且他们继续“识别并从基因上抑制一类本体感觉神经元，该神经元改变了运动神经元诱导的收敛，正如预测的那样”反馈模型。”

精确定位果蝇大脑在细胞水平上的作用不仅仅是一项学术活动。“更好地了解运动神经元的作用可以帮助我们了解影响运动系统的疾病，例如肌萎缩侧索硬化症，也称为ALS或卢伽雷氏病，”休斯顿说。

接下来，研究人员想要研究果蝇中其他类型的神经元(例如视觉系统中的神经元)如何与运动神经元相互作用以控制运动。

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