為了覓食、躲避，果蠅會透過大腦下達指令給下游的末端神經，指示頭部的轉向、腳的行走方向及速度等，而負責接收轉向指令的末端神經被稱為 Descending neurons (DNs)。為了研究果蠅的移動行為，研究 DNs 的反應及上下游可以說是最直觀的一種方式，近期也越來越多的研究者投入對於 DN 相關迴路的研究之中。今天要介紹的這篇論文便是發現了一條新的 DN 迴路。

在果蠅的 DNs 上游 LAL 腦區，有一群錯綜復雜的神經接收了來自大腦的控制訊號，並傳遞給下游的 DNs，在此篇論文中，他們發現了一顆被編號為 LAL013 的神經。這顆 LAL013 神經會在被激發時提高果蠅的角速度（圖一），同時降低前進速度（圖二）。

圖一，原論文 Fig1d。當給予 LAL013 額外的刺激（橘色區域），角速度將上升。

圖二，原論文 Fig1f。當給予 LAL013 額外的刺激（橘色區域），前進速度將下降。

根據實驗結果，研究團隊合理的推測 LAL013 與果蠅轉向有很大的關聯，因此他們進一步分析 LAL013 的上下游，並發現 LAL013 的確連結到了許多不同的、控制轉向的 DNs（圖三）。

圖三，原論文 Fig1q。LAL013的上下游示意圖。

在進一步研究這些 DNs 在轉向發生時的反應後，研究團隊發現這群 DNs 呈現一種階層結構。從上至下依序為 LAL013 → DNa03 → DNa11 → DNae014 / DNae003 / DNa02（圖四）。

圖四，原論文Fig2b。LAL013 與下游 DN 的階層結構。

在記錄了 DNa03 的反應後，團隊發現左右不平衡的 DNa03 反應會導致這條迴路的激發，進而導致果蠅轉彎（圖五）。

圖五，原論文Fig3d。DNa03 左右兩側反應高低的不同（右側）會導致果蠅角速度的提升（左側）。

最後，研究團隊測試了 DNa11 對果蠅運動的影響。在刺激了單側的 DNa11 後，他們發現果蠅的六隻腳都會同時大幅度的移動（圖六），造成果蠅快速的轉身。

圖六，原論文 Fig5b, c。刺激單側DNa11後，果蠅六隻腳的運動方向。

在分析了 DNa11 和下游的運動神經元的連結（圖七）後發現，和普通的 DNs 只控制一對腳不同， DNa11 同時控制了六隻腳，而一旦被激發，六隻腳會同時大幅度的移動，因此推測 DNa11 能夠控制果蠅的跳視（saccade）行為，這是當果蠅為追隨目標時而快速轉動（200-300˚/s) 的行為。

圖七，原論文 Fig5i。DNa11對下游六隻腳的運動神經元的連結示意圖。

在此篇論文中，研究團隊發現並分析了一條新的 DNs 迴路，並發現了一顆特別的 DN 神經，DNa11，也解釋了果蠅跳視行為的可能啟動迴路，對於研究果蠅行走、轉向等行為的研究來說非常的有幫助，也提供了更多未來的可研究方向。

攥稿者 張寧 2024.07.29

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