最近，中国合肥国家微尺度材料科学研究中心，合肥科技大学，中国科学院生命科学学院脑科学与智能技术卓越创新中心温泉研究小组教授将实验和理论与下行路径信号相结合建议使用中央模型生成器和其他神经肌肉动力学模型整合机械前反馈。

动物需要保持持续的协调。在此过程中，精确编码的振动信号的空间模式和时间序列控制着人体不同部位的肌肉。该信号由具有独特节奏的神经元或神经回路产生，科学家称之为中央模式发生器（CPG）。中央模式发生器之间的完美耦合机制是协调连续运动的重要基础。尽管可以在没有感觉输入的情况下保持中央模式发生器的节奏活动，但动物身体专有的信号和其他机械感受器信号的反馈可以在运动过程中调节其状态。此外，还复制了中枢神经系统的向下命令信号，这在耦合中枢模式发生器和调整运动模式方面起着重要作用。了解运动控制需要量化上述解释，并将其与新的理论预测和实验进行比较。因此，温泉研究小组选择研究线虫。这种毫米长的蠕虫是透明的，只有302个神经元，因此具有进行定量研究的潜力。通过综合利用分子遗传学，光遗传学，钙动力学成像和计算模型，我们发现控制肌肉的秀丽隐杆线虫的运动神经元构成了分布式中央模式发生器。另外，下降路径神经元使用与运动神经元的电连接。突触直接抑制或激活运动神经元，引起从稳态到振荡活动的转变。有趣的是，在身体中央的一些中央模式发生器的振动频率比正常的向前运动要高得多。那么，线虫如何最终调谐这些不同的频率？他们发现运动神经元也从头到尾的本体感受信号，调节全身运动的频率并最终表现出连贯的向前运动。根据温泉研究小组的一项研究，线虫的神经系统价值简单但功能复杂。为了实现运动控制的算法操纵，秀丽隐杆线虫将高级动物中不同类型的神经元的功能压缩为相同类型的神经元，以实现特定的极简主义。研究一个数值简单的系统有助于获得清晰的物理图像并找到保守的操作原理。温泉研究小组的发现为人们系统地理解运动神经回路和建立完整的数学模型做出了重要的努力。

本论文的共同主要作者是温泉研究小组的研究生许天奇和霍静，而相应的作者是文泉。初级学院物理专业的本科生邵帅参加了比赛。在数学建模工作的同时，多伦多大学的珍美教授也参加了。参加研究小组。该项目得到了中国科学院百人计划（温泉），中国国家自然科学基金（温泉）和加拿大卫生基金（仁美）的支持。