秀丽隐杆线虫在动态颗粒环境中导航时的行为可塑性

在复杂环境中引导行为可塑性的机制仍然知之甚少。在此，我们引入 Peb2les——一种准二维颗粒竞技场——用于评估秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）在与可变形、动态地形相互作用时的行为。利用定制的基于深度学习的方法，我们同时追踪线虫和颗粒，以表征动物—环境耦合动力学。我们发现，线虫的运动表现取决于颗粒密度和表面性质，并且在很大程度上独立于机械感觉；然而，完整的触觉感知对于其最初决定进入粗糙纹理竞技场是必需的。此外，我们还鉴定出一种此前未被描述的触觉寻求行为，该行为部分依赖于机械感觉，其特征在于秀丽隐杆线虫在离开颗粒竞技场后会主动返回。与此同时，运动中的线虫会重排并堆叠周围颗粒，从而持续改变颗粒地形。综上，这些发现确立了 Peb2les 作为一个多功能平台，可用于探究线虫在感觉信息丰富、类土壤环境中行为可塑性与运动适应性的机制及其极限，同时也为理解动物适应性触觉寻求行为潜在的进化起源提供了见解。

在复杂环境中引导行为可塑性的机制仍然知之甚少。在此，我们引入了 Peb2les——一种准二维颗粒竞技场，用于在可变形、动态地形中评估秀丽隐杆线虫（Caenorhabditis elegans）的行为表现。借助定制的深度学习方法，我们同时追踪线虫和颗粒，以表征动物—环境耦合动力学。我们发现，线虫的运动表现取决于颗粒密度和表面性质，并且在很大程度上独立于机械感觉；然而，完整的触觉感知对于其最初决定进入粗糙纹理竞技场是必需的。此外，我们还鉴定出一种此前未被描述的触觉趋向行为，该行为部分依赖于机械感觉：即秀丽隐杆线虫在离开颗粒竞技场后会主动返回。与此同时，运动中的线虫会重排并堆叠周围颗粒，持续改变颗粒地形。综上，这些发现确立了 Peb2les 作为一个多功能平台，可用于探究在线索丰富、类土壤环境中线虫行为可塑性和运动适应性的机制及其极限，同时也为理解动物适应性触觉趋向行为潜在的进化起源提供了见解。

📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.05.28.728193v1?rss=1

🏷️ 秀丽隐杆线虫 行为可塑性 机械感觉 触觉寻求 颗粒环境