名古屋大学的研究人员和同事们揭示了调节微小蠕虫对温度变化的反应的神经回路。该发现发表在《美国国家科学院院刊》上，有助于阐明神经系统将外部信号转化为行为的一种方式。

神经生物学的基本问题之一是：大脑如何确定外部刺激的好坏?动物的行为取决于这种能力。例如，捕食者的气味引起恐惧反应，而潜在伴侣的气味引起交配行为。

线虫秀丽隐杆线虫长约一毫米，生活在土壤中，以微生物为食。它通常被用作各种领域的生物学研究的模型生物，例如发育，神经生物学和衰老。

通常，实验室秀丽隐杆线虫在置于比其栽培环境更温暖的环境中时会迁移到较低温度，反之亦然。名古屋大学的分子神经生物学家中野俊二(Shunji Nakano)和森井郁(Ikue Mori)及其同事想了解这种行为背后的分子和神经基础。

科学家利用遗传和成像工具发现，蠕虫中的温度感应神经细胞称为AFD，它会传递激活或抑制其接收神经细胞的信号，即AIY。

科学家将自由移动的蠕虫暴露于良好或不利的外部温度刺激之下。第一个“好”信号开始于蠕虫的培养温度以下，并逐渐向其升温。另一个“坏”信号始于培养温度，然后逐渐升高到该温度以上。

两个预热信号均激活了AFD。但是，如果信号良好，它就会向AIY发送刺激性分子，而在信号不好的情况下将其抑制。结果表明同一神经细胞如何发送传达相反信息的信号。

遗传研究进一步揭示了与该反应有关的三个特定基因以及它们编码的酶和蛋白质：kin-4，mec-2和dgk-1。中野说：“这三个基因在包括人类在内的哺乳动物中是进化保守的。”“因此，高等生物的神经系统可能存在类似的机制。”

该小组接下来计划确定其他引发线虫中类似神经元反应的刺激。