最近2026年3月17日,南方医科大学的肖中举/Wen Zhong团队在《Nature Communications》(《自然通讯》)上发表了一篇研究。他们发现,大脑里有两个独立的神经回路分别负责控制奔跑和后退。第一个回路是颞联合皮层(TeA)投射到中脑导水管周围灰质背侧(dPAG),这个通路主要控制加速奔跑。第二个回路是上丘(SC)投射到dPAG,负责急停撤退。这两个通路虽然功能不同,但它们使用的速度编码模型却是相同的。这就好像身体里装了两个智能开关,通过dPAG区域的SOM神经元精准调控四种运动状态的切换。每当小鼠一跑,TeA里的神经元就活跃起来。而且跑的越快,这些神经元放电的频率越高。TeA神经元还能提前放电,说明它们是发令者。而SC神经元则负责急停撤退。光遗传学实验证明了这两个通路确实能驱动相应的行为。TeA-dPAG通路被激活后,小鼠就开始奔跑,刺激频率越高跑得越快。而SC-dPAG被激活时,小鼠的反应就会停下来或者往回跑。研究者发现dPAG里的CaMKIIα神经元和SOM神经元分别扮演了核心行为单元和抑制调控单元的角色。CaMKIIα神经元负责编码速度信息,SOM神经元通过单向抑制来切换不同的行为状态。就好比有个交通指挥员站在那里指挥交通一样,不让两个路同时通行。这就是为什么我们能流畅地跑、退、停、转身的原因。这个研究揭示了大脑运动中枢是如何调控不同类型运动行为的逻辑和机制。