Error signals driving locomotor adaptation: cutaneous feedback from the foot is used to adapt movement during perturbed walking
Notice bibliographique
Résumé
KEY POINTS: Sensory input from peripheral receptors are important for the regulation of walking patterns. Cutaneous input mediates muscle responses to deal with immediate external perturbations. In this study we focused on the role of cutaneous feedback in locomotor adaptation that takes place over minutes of training. We show that interfering with cutaneous feedback reduced adaptation to ankle perturbations during walking. These results help us understand the neural mechanisms underlying walking adaptation, and have clinical implications for treating walking impairments after neurological injuries. ABSTRACT: Locomotor patterns must be adapted to external forces encountered during daily activities. The contribution of different sensory inputs to detecting perturbations and adapting movements during walking is unclear. In the present study, we examined the role of cutaneous feedback in adapting walking patterns to force perturbations. Forces were applied to the ankle joint during the early swing phase using an electrohydraulic ankle-foot orthosis. Repetitive 80 Hz electrical stimulation was applied to disrupt cutaneous feedback from the superficial peroneal nerve (foot dorsum) and medial plantar nerve (foot sole) during walking (Choi et al. 2013). Sensory tests were performed to measure the cutaneous touch threshold and perceptual threshold of force perturbations. Ankle movement were measured when the subjects walked on the treadmill over three periods: baseline (1 min), adaptation (1 min) and post-adaptation (3 min). Subjects (n = 10) showed increased touch thresholds measured with Von Frey monofilaments and increased force perception thresholds with stimulation. Stimulation reduced the magnitude of walking adaptation to force perturbation. In addition, we compared the effects of interrupting cutaneous feedback using anaesthesia (n = 5) instead of repetitive nerve stimulation. Foot anaesthesia reduced ankle adaptation to external force perturbations during walking. The results of the present study suggest that cutaneous input plays a role in force perception, and may contribute to the 'error' signal involved in driving walking adaptation when there is a mismatch between expected and actual force.
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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 | 0,001 |
| 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) | 0,002 | 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 ».