一项发表于《自然·神经科学》的研究通过全脑钙成像和细胞特异性扰动，鉴定了秀丽隐杆线虫在嗅觉导航过程中定向转弯的神经序列。研究发现，线虫能够根据嗅觉梯度方向调整其转弯角度，执行纠错性转弯。这些转弯以运动序列和神经序列的形式发生，其中特定神经元在每个转弯过程中以刻板的顺序激活。该序列中的不同神经元对吸引性和厌恶性的嗅觉线索空间分布作出反应，预测即将到来的转弯方向并驱动运动，从而将感觉运动行为的关键特征在时间上联系起来。神经调节物质酪胺协调了这些序列性的大脑动态。这些结果展示了神经调节如何作用于特定的神经结构，将感觉线索与运动动作联系起来。

研究背景与意义

复杂的导航行为依赖于序列化的运动输出组合，以产生有效的运动。理解整合感觉信号以选择适当运动序列的回路的大脑组织方式仍然不清楚。本研究旨在阐明秀丽隐杆线虫嗅觉导航过程中控制定向转弯的神经回路架构。

主要发现与神经序列

研究识别了线虫在导航过程中的纠错性转弯。通过全脑钙成像，发现每次转弯都伴随着一个刻板的神经序列：SAA神经元编码即将到来的转弯方向，RMD、SMD和RIV神经元编码转弯角度。酪胺能神经调节对于协调这些序列性神经动态至关重要。这项研究揭示了在单次行为事件的时间尺度上，神经序列如何将感觉信息与运动输出精确耦合。

参考文献

(2026). Neural sequences underlying directed turning in Caenorhabditis elegans. Nature Neuroscience. DOI: 10.1038/s41593-026-02257-5

该研究结合全脑钙成像、细胞特异性光遗传学和行为分析，揭示了秀丽隐杆线虫在嗅觉导航中执行定向转弯的神经序列机制。研究发现，头转向回路（head-steering circuit）中的神经元（如SAA、RMD、SMD、RIV）在每次转弯过程中以刻板顺序激活，分别编码感觉梯度信息、预测转弯方向和执行运动。酪胺（tyramine）信号通过调节这些神经元的动态，协调了感觉-运动转换。研究团队来自普林斯顿大学等机构。