遇到风沙要闭眼，碰到危险就躲闪……当动物遭遇外界侵害时，会本能地逃离或防备，趋利避害，以更好地应对外界环境。
那么，感受到外界信息后，大脑如何通过运动相关神经元控制我们的肌体采取行动？这个无法绕开又令人困惑的重要疑问由我国科学家找到了部分答案。
日前，《美国科学院院刊》发表了中科院昆明动物所研究员胡新天实验室的最新研究成果《运动命令在单个运动前神经元的表达》。这一发现表明，每个运动命令在单个神经元上得到了高度精确的表达，这是世界首次对这一基本问题进行探讨。
什么是运动控制研究？为什么把眼睛作为运动控制研究的突破口？神经元究竟怎样传达大脑的指令？这一发现能给机器人设计、医学应用带来怎样的惊喜？近日，胡新天接受了本报专访，为记者一一解答了这些疑问。
为什么说眼睛也是重要的运动器官？
如果把脑看成一个信息处理系统，那么感觉是它的输入，而运动是它的输出。
作为输入端的耳、鼻、皮肤、眼睛就如同一个个信息搜集器，负责采样，把这些信息传递给大脑。例如眼睛的视网膜就是个感受器，如同探头，把光信息转化成电信息传递给大脑。另一方面，作为大脑输出的运动系统发出命令到手、脚、脖子这些器官，它们根据命令采取相应行动，即我们所看到的动物适应性行为。
不过，据胡新天介绍，在运动研究方面，国内开展的还很少。
“把眼睛看成输入端很容易理解，但人们往往忽视它也是大脑的输出端，也会做大量运动，其中最为常见的是一种称为快速扫视的眼睛转动。”所谓输入就是指射入眼睛的光线经视网膜转换后进入大脑，而输出就是眼睛按照大脑的命令进行运动。胡新天告诉记者，眼睛每天要做约20万次的快速扫视。
为什么选择猕猴的眼动系统做研究模型？
胡新天的实验室主要以猕猴眼动系统为模型，研究大脑的运动控制机理。为什么单单选择眼睛作为运动研究的突破口？
原因一：研究眼睛不如手、脚等其它器官那么复杂
据胡新天介绍，在我国，运动研究相对于感觉研究还有很大距离，因为研究手、脚等器官运动存在诸多技术难点。例如，手、脚有很多关节和肌肉，相应的控制机制就很复杂。另外，它们控制通路的一部分在脊髓内，目前的技术手段很难观测到这部分神经元的活动。这些困难限制了研究的深入，而眼睛运动相对简单，可以看作是绕眼眶内一个固定点的转动，便于测量。同时，眼睛运动的整个控制回路都在脑内，便于观察记录。
原因二、眼睛的控制回路已经清楚明了
上个世纪60年代，美国科学家戴维·罗宾逊（DavidRobinson）发明了一种眼动测量仪，这使眼睛运动变成一种可以精确测量的行为。眼睛运动的速度、方向和幅度等指标都可以精确量化。该项成果使研究控制眼睛行为的回路有了定量化的基础。此外，眼睛控制的回路都在脑内，可以边观察眼动边记录控制神经元的活动。
胡新天概括地说，猕猴的眼睛运动控制系统具有负荷恒定（因为眼睛的重量在一定时间内是基本恒定的），行为简单（三维转动，易于精确测量），控制回路神经元容易记录以及它的控制中枢包括了低位脑干和高级皮层的特点，这使得它成为脑功能研究中一个不可多得的系统。
“到目前为止，在运动研究中，能够被测量的最精确的行为就是眼动。眼动控制系统是目前运动控制研究中最为深入的领域，它的低位脑干控制回路已基本清楚。”胡新天说。
单个神经元究竟以何种方式表现大脑的命令？
