短小且随机：建模（原初）神经突起延伸的效应

为了理解神经元和神经系统最初是如何进化的，我们需要一个关于神经突起起源的说明：为什么神经突起（轴突和树突）最初起源，以至于它们能成为神经元和神经系统的核心组成部分？两种截然不同的概念性解释为这个问题提供了不同的答案。Braitenberg 的“车辆”提供了占主导地位的输入-输出观点的标志性图解。在这里，神经突起的基本作用是连接传感器与效应器，两者位于身体内的不同位置。为了实现这一功能，神经突起被认为是相对较长且特异性的连接，这需要一个涉及大量发育过程来构建的具有关节的身体。内部协调模型强调了早期神经系统的另一种功能。在这里，多细胞身体延伸部分的活动协调被认为是核心，特别是对于（肌肉）组织的收缩。IC 视角允许这样一种假设：最早的原始神经突起即使在最初是简单的短小且随机的连接时，也可能具有功能性，只要它们能增强多细胞表面上收缩活动的模式化。本计算研究提供了一个概念验证，证明这种短小且随机的神经突起可以发挥这种作用。虽然可兴奋上皮可以为小的身体配置生成基本的模式化形式，但增加突起可以使这种模式化扩展到更大的身体。这一结果支持了一条新的、更渐进的进化路线，指向最初的完整神经元和神经系统的起源。