大壁虎空间运动能力卓越,是仿生研究的理想模型。脊髓包含执行基本运动必不可少的网络,是中枢神经系统与四肢关节、肌肉之间信息交换的主要通道。探索大壁虎神经对四肢运动的调控机理,对于引入生物控制方式控制仿壁虎机器人运动以更好的适应非结构环境、理解四足匍匐运动动物的运动神经调控机制具有重要意义。本文首先研制了适于大壁虎脊柱骨骼结构特征的脑-脊柱联合立体定位装置。通过特制的夹头和模块化的定位夹持部件实现大壁虎脊柱颈膨大和腰膨大椎骨的夹持定位。整个装置配合标准脑立体定位仪可实现一体化操作,解决了一次实验中大壁虎头部-颈膨大-腰膨大三个部位的同步定位夹持问题。颈膨大-腰膨大脊髓联合制备以及脊髓内微量注射标记实验结果表明,所设计的定位装置能够满足实验要求。其次,初步研究了兴奋性神经递质NMDA(N-methyl-D-aspartic acid,N-甲基-D-天冬氨酸)刺激条件下,大壁虎脊髓对其四肢的运动调控。通过电刺激脊神经干方式,分析了大壁虎四肢运动神经-肌肉的关联特性,确定了脊髓腹角化学刺激-肌电信号同步记录的实验方案。采用激动剂NMDA刺激颈膨大及腰膨大区域脊髓灰质中的运动神经元和中间神经元,并同步记录相关肢体肌电信号。结果表明:脊髓运动神经元激活后,其支配的肢体肌电信号具有间歇性放电特征;中间神经元被激活后,其支配的左右运动相关肢体肌电信号具有相似的频率均值分布。最后,初步探索了大壁虎中脑-脊髓对四肢运动的协同调控特性。采用电刺激和化学刺激(谷氨酸)相结合的方法对中脑运动相关脑区施加外源性刺激,诱发大壁虎的四肢运动并同步记录四肢肢体运动的肌电信号。对比分析发现,谷氨酸刺激中脑脑区及NMDA刺激脊髓中间神经元所诱发肢体运动的肌电信号的频谱图具有较为相似的变化趋势。