结果表明，由于大脑的命令传递给了肌肉纤维，因此出现了意想不到的多样性。一系列实验揭示了两个神经细胞之间的巨大差异-一个神经元争先恐后地调整以适应不同的变化，但是当情况逆转时，没有收到任何响应。

发表在《神经科学杂志》上的研究结果表明，在人和许多其他动物中也大量发现的这些神经元亚类，在应对变化的倾向方面展现出以前未被认识到的多样性，这一重要特性被称为“突触可塑性”。突触可塑性被认为是大脑如何进行学习和记忆的重要机制，而过程中的异常可能是自闭症等疾病的核心。

“通过看到这两种不同类型的运动神经元实际上显示出非常不同的可塑性类型，这很令人兴奋，因为这意味着不仅发生了一件事情，”皮克勒学习与记忆和Menicon研究所的成员Troy Littleton说。麻省理工学院生物学系，脑与认知科学系神经科学教授。“可以改变多种类型的事物以改变神经肌肉系统内的连接性。”

补剂和相性神经元

通过将神经递质谷氨酸释放到它们与肌肉的连接或突触上，两个神经元以相同的方式工作。但是，这两个神经元使用不同的样式。仅连接到单个肌肉的“张力”神经元在肌肉活动时以恒定但低的速率释放谷氨酸。同时，“阶段性”神经元连接到整个肌肉群，并以强烈的快速活动脉冲跳入，使肌肉活跃起来。

进入这项研究的利特尔顿及其主要作者尼古拉·阿庞特·桑迪亚哥(Nicole Aponte-Santiago)很好奇地探索了这些不同的神经元是否竞争或合作来驱动肌肉纤维，以及当它们的功能改变时它们是否表现出不同的可塑性。为了开始进行最终成为其论文研究的工作，Aponte-Santiago开发了专门针对两个神经元中的每个基因进行基因改变的方法。

“在某种程度上，我们之所以能够回答这些问题，是因为我们开发了各种工具来开始差异地操纵一个神经元与另一个神经元，或者标记一个神经元与另一个神经元。”在利特尔顿大学获得博士学位的阿庞特-圣地亚哥说。实验室于今年春季初，现在是旧金山加利福尼亚大学的博士后。

通过对每个神经元的遗传访问，Aponte-Santiago清楚地标记了它们，以观察每个人在苍蝇幼虫生长过程中的生长。她看到补品神经元先到达肌肉，然后相性神经元又到达肌肉。她还观察到，与哺乳动物不同，神经元并不竞争控制肌肉，而是保持并排，每个神经元都以其独特的方式参与驱动运动所需的总电活动。

为了研究神经元的可塑性，Aponte-Santiago对每个神经元进行了两次操作。她要么通过使它们表达一种称为“收割者”的致死蛋白来彻底清除它们，要么通过表达破伤风毒素来大幅降低其谷氨酸的活性。

当她用收割机抹去相位神经元时，补虚神经元迅速增强其信号传导，试图尽可能地补偿。但是，在苍蝇消灭了补强神经元的过程中，阶段性神经元根本没有动弹，就好像什么都没有改变一样。

类似地，当Aponte-Santiago通过毒素降低阶段性神经元的活性时，滋补神经元会增加突触中的肉豆蔻数量和活性区结构，以响应其伴侣的丧失。但是当她减少了补强神经元的活动时，相性神经元似乎再也没有反应。

在所有实验中，与正常情况相比，肌肉受到神经元的总体驱动力要少。并且虽然相位神经元显然不愿为弥补补虚神经元的任何损失而努力，但补虚神经元采用了不同的方式进行补偿-增强其信号传导或通过增强其在肌肉上的连接数量-取决于关于如何减少相位神经元。