Plasticity of cerebellar Purkinje cells in behavioral training of body balance control
Notice bibliographique
Résumé
Neural responses to sensory inputs caused by self-generated movements (reafference) and external passive stimulation (exafference) differ in various brain regions. The ability to differentiate such sensory information can lead to movement execution with better accuracy. However, how sensory responses are adjusted in regard to this distinguishability during motor learning is still poorly understood. The cerebellum has been hypothesized to analyze the functional significance of sensory information during motor learning, and is thought to be a key region of reafference computation in the vestibular system. In this study, we investigated Purkinje cell (PC) spike trains as cerebellar cortical output when rats learned to balance on a suspended dowel. Rats progressively reduced the amplitude of body swing and made fewer foot slips during a 5-min balancing task. Both PC simple (SSs; 17 of 26) and complex spikes (CSs; 7 of 12) were found to code initially on the angle of the heads with respect to a fixed reference. Using periods with comparable degrees of movement, we found that such SS coding of information in most PCs (10 of 17) decreased rapidly during balance learning. In response to unexpected perturbations and under anesthesia, SS coding capability of these PCs recovered. By plotting SS and CS firing frequencies over 15-s time windows in double-logarithmic plots, a negative correlation between SS and CS was found in awake, but not anesthetized, rats. PCs with prominent SS coding attenuation during motor learning showed weaker SS-CS correlation. Hence, we demonstrate that neural plasticity for filtering out sensory reafference from active motion occurs in the cerebellar cortex in rats during balance learning. SS-CS interaction may contribute to this rapid plasticity as a form of receptive field plasticity in the cerebellar cortex between two receptive maps of sensory inputs from the external world and of efference copies from the will center for volitional movements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».