许多动物，从蟑螂到猫，都可以在没有大脑输入的情况下行走。然而，科学家们一直难以在任何生物体中精确定位负责节律产生的神经回路，即中枢模式发生器（CPG）。华盛顿大学神经生物学与生物物理学教授John Tuthill表示：“你看教科书，人们只是画一个圆圈，在里面写上CPG。”他甚至一度开始怀疑CPG的存在——直到他和他的团队利用基于连接组的建模，在黑腹果蝇中精确定位了一个这样的回路。

该团队在3月举行的计算与系统神经科学（COSYNE）年会上报告，并在4月发布于bioRxiv的预印本中指出，腹神经索中仅由三个神经元构成的网络即可产生行走所需的振荡神经元活动。另一个独立的团队在本月初也于bioRxiv上发布了一项研究，报道了果蝇中另一个假定的CPG。连接组学和光遗传学实验表明，该回路同样能在无外周输入的情况下产生节律性运动。

“现在我们知道了涉及的神经元，这是向前迈出的一大步，”科隆大学医院神经生物学教授Graziana Gatto评论道，她未参与这两项预印本工作。她补充说，这些研究“捕捉到了当前神经科学的发展方向，连接组图谱的绘制是一场巨大的革命。”

研究团队创建的基于递归神经网络模型中的神经元能够以循环方式相互发送反馈信号，其活动既依赖于当前输入，也依赖于先前状态。新研究显示，刺激下行神经元会导致运动神经元自发振荡，无需对网络进行任何训练或微调。由于果蝇连接组缺乏关于神经递质和其他神经元生物物理特性的信息，Brunton及其同事采用了“蛮力方法”，为模拟网络中的神经元分配各种生物学上合理的属性。绝大多数模拟（尽管略有差异）都产生了相似的结果，且连接组中神经元的精确数量并不影响振荡。

通过逐一激活每个下行神经元，研究人员发现，从模拟中央大脑下行至腹神经索的大多数神经元并不会产生振荡。而已知能驱动果蝇向前行走的DNg100神经元产生了最强的节律性活动。Tuthill团队发现，光遗传学刺激DNg100可驱动果蝇向前行走，而刺激DNb08则会在活体果蝇中引发节律性的挥动样腿部运动。