2024年6月26日,华盛顿大学西雅图分校等机构的研究人员在Nature发表题为Synaptic architecture of leg and wing premotor control networks in Drosophila的文章。
动物的运动由运动神经元(MN)控制,这些神经元从中枢神经系统发出,激活肌肉。运动神经元的活动由复杂的运动前网络协调,运动前网络可促进单个肌肉对许多不同行为的贡献。
该研究利用连接组学分析了控制果蝇腿部和翅膀的前运动电路的布线逻辑。研究人员发现,这两种前运动网络都聚成模块,将支配具有相关功能的肌肉的运动神经元连接起来。在大多数腿部运动模块中,每个前运动神经元的突触权重与其目标 MN 的大小成正比,从而建立了分级招募 MN 的电路基础。相比之下,翅膀前运动网络缺乏按比例的突触连接,这可能使翅膀转向肌肉的招募更加灵活。
通过比较同一动物内不同运动控制系统的结构,研究人员发现了前运动网络组织和特化的共同原则,这些原则反映了腿部和翼部运动控制的独特生物力学限制和进化起源。