动物有着稳健和灵活的运动控制系统,这使得在多变的外部环境中,它们能够不断地执行丰富、协调的运动模式来保证生存。复杂的行为是由一系列运动模块组成的,它们组成了稳健而灵活的运动序列。而形成行为决策灵活性的神经环路机制和神经环路是如何有序执行不同运动过程的尚未可知。对于大脑中顺序活动的神经控制,有两种主流观点。在第一种突触链模型中,突触链中的前馈激活会瞬间激活不同组的神经元。在第二种依赖感觉输入的相互抑制的循环网络模型中,顺序的神经活动可以通过赢者通吃策略从相互抑制的神经元群中产生。我们以已知所有神经元连接图谱的秀丽隐杆线虫为模型,研究它的逃避反应中运动序列生成的神经机制。在线虫头部受到机械刺激或热刺激后,会稳定地触发逃避反应。线虫的逃避反应由三个保守的运动模块组成:后退运动、前进运动和转弯运动。综合运用光遗传技术和在体钙成像技术,我们发现线虫的逃避反应结合了上述两种神经环路控制模型。具体来说,前馈激活是通过后退模块中的AIB神经元与转弯模块中的RIV神经元之间的电突触耦连实现的;前进/转弯模块的RIB神经元对转弯模块有调节作用;同时我们发现了通过转弯模块中的SAAD神经元实现对后退模块的负反馈抑制机制。值得注意的是,当转弯模块中的神经元被消蚀时,导致了后退时长指数型分布的长时间的后退。换句话说,来自转弯模块的负反馈抑制在终止后退模块的持续活动方面起着关键作用。总之,我们的数据表明,神经元群之间的前馈激活和选择性抑制有助于秀丽隐杆线虫生成稳健和灵活的运动序列。相似的策略可能被运用于更高等的生物,并进一步启发类脑机器的设计。