Група нейробіологів з Рокфеллерівського університету показала в деталях механізм хемотаксису біля круглих хробаків. Виявилося, що сенсорні нейрони в амфіді - хеморецепторному органі круглих хробаків і вставочні інтернейрони, що з'єднують рецептори з ганглієм, активізується при мінімальному збільшенні концентрації певних хімічних речовин. Через час ця концентрація стає як би базовим рівнем, і нейрони знову активізуються лише при її перевищенні. Якщо ж відбувається зниження концентрації, то спайкова активність нейронів загасає. Все разом це дозволяє нематодам рухатися у напрямку збільшення градієнта концентрації і успішно досягати місця її максимуму. Результати дослідження опубліковані в журналі
В організмі круглих хробаків (нематод) всього близько 1000 клітин, з них 302 це нейрони. Завдяки невеликій кількості нервових клітин, вони є дуже зручним модельним організмом для вивчення зв'язку поведінки з нервовою діяльністю. Так, наприклад, вже багато років досліджується такий поведінковий патерн як хемотаксис - цілеспрямований рух у напрямку до хімічного подразника або ж від нього. Для круглих хробаків успішність хемотаксису визначає їх виживання. З його допомогою нематоди виявляють колонії бактерій, якими вони харчуються. Однак у деталях нейронний механізм такої поведінки відомий не був.
Для вивчення зв'язку поведінки та активності нейронів дослідники використовували методи мікрофлюїдики, що дозволили відстежити збільшення кількості кальцію в сенсорних нейронах, відомих під абревіатурою AWA та інтернейронах AIA. Спеціальний пристрій дозволяв відстежувати всі ці зміни в динаміці у відповідь на мікроскопічні коливання концентрації хімічної речовини діацетилу (має сильний запах вершкового масла). Ця речовина часто виробляють колонії кишкової палички, якими харчуються черв'яки, і тому її використовують для досліджень хемотаксису.
З'ясувалося, що сенсорні нейрони реагують навіть на найменші збільшення концентрації діацетилу. Однак якщо концентрація залишається якийсь час незмінною - відбувається адаптація і зниження чутливості. А інтернейрони підсилюють цей ефект. При зниженні ж рівня концентрації, активність нейронів взагалі згасає. Новий розряд спайків в нервових клітинах викликає лише чергове підвищення концентрації діацетилу, що перевищує попереднє, що стало як би базовим рівнем. Цей механізм дуже тонко налаштованої активності нейронів дозволяє нематодам рухатися точно по збільшенню градієнта концентрації діацетилу і, таким чином, знаходити і поїдати колонії кишкової палички.