本研究は微小化二光子イメージング技術などの研究方法を利用して、長期シミュレーションの無重力はマウスの運動機能を徐々に低下させ、そしてその後肢運動皮質L 2/3層ニューロン活動の持続的な変化に伴うことを発見した。これらのニューロンは「活性化型」、「抑制型」、「無応答型」の3種類に分けることができ、それらは模擬無重量環境下で高度な異質性応答特徴を示し、活性化型ニューロンの能動運動と受動運動中の活動は時間とともに増強されるが、受動運動に関連する活性化ニューロンの割合は低下し、能動運動に関連する割合は変わらない。注目すべきは、2週間の回復を経て、マウスの運動行動は正常に回復し、一部のニューロン活動の回復には一定の遅延が存在するが、同型ニューロンの割合と活動レベルもベースライン状態に回復することが多い（図1）。

本研究では、研究者はまず、体重の異なる時間を模擬したマウスに対して行動学的試験を行った。その結果、シミュレーション無重量時間の延長に伴い、マウスの運動能力は漸進的な衰退を示した。広帯域能動運動実験において、28日間の無重力を模擬したマウスの能動運動行動は14日間よりさらに低下し、これは筋肉萎縮のほか、無重力による神経系（特に後肢運動皮質）の機能変化を模擬することがこの運動能力の漸近性変化に対して同様に非常に重要であることを表明した（図2）。

次に、研究者は長期シミュレーション無重力環境下で後肢運動皮質のニューロン活動は3種類の異なる応答モードを呈し、そのうち22.9%のニューロン活動は顕著に低下し、18%のニューロン活動は顕著に上昇し、残りの59.1%のニューロン活動は明らかな変化がないことを発見した（図3、ビデオ1）。上述の結果は単細胞レベルで模擬無重力によるニューロン活動が持続的に乱れた状態を示すことを確認し、この発見は模擬無重力環境が神経機能に与える影響を深く理解するために重要な根拠を提供した。

二光子イメージングを用いて後肢運動皮質ニューロンに対して単細胞レベルのカルシウム活動分析を行い、研究者は能動運動（広間実験）と受動運動（転棒実験）の行動学範式の中で、後肢運動ニューロンは「活性化型」、「抑制型」、「無応答型」の3種類に分けることができ、しかも模擬無重力の下で、この3種類のニューロンのカルシウム活動特徴と比例変化は高度な異質性を呈していることを発見した。具体的には、高速能動運動行動を維持する際に、28日間の無重力を模擬したマウス後肢運動皮質中の活性化型ニューロンの活動が14日間より顕著に増強され、模擬無重力時間の延長に伴い、高速運動行動を維持するためにより多くのニューロン活性化が必要であることを意味する（図4）。一方、転棒実験の受動運動行為において、14日間と28日間の模擬失組換えの転棒落下時間に差異はなかったが、転棒上の受動運動を維持する後肢運動皮質ニューロンの活動と割合はいずれも顕著に変化し、模擬無重力による当該地域のニューロン活動の持続的な変化を実証した。