Rapid limb‐specific modulation of vestibular contributions to ankle muscle activity during locomotion
Notice bibliographique
Résumé
Key points The vestibular influence on human walking is phase‐dependent and modulated across both limbs with changes in locomotor velocity and cadence. Using a split‐belt treadmill, we show that vestibular influence on locomotor activity is modulated independently in each limb. The independent vestibular modulation of muscle activity from each limb occurs rapidly at the onset of split‐belt walking, over a shorter time course relative to the characteristic split‐belt error‐correction mechanisms (i.e. muscle activity and kinematics) associated with locomotor adaptation. Together, the present results indicate that the nervous system rapidly modulates the vestibular influence of each limb separately through processes involving ongoing sensory feedback loops. These findings help us understand how vestibular information is used to accommodate the variable and commonplace demands of locomotion, such as turning or navigating irregular terrain. Abstract During walking, the vestibular influence on locomotor activity is phase‐dependent and modulated in both limbs with changes in velocity. It is unclear, however, whether this bilateral modulation is due to a coordinated mechanism between both limbs or instead through limb‐specific processes that remain masked by the symmetric nature of locomotion. Here, human subjects walked on a split‐belt treadmill with one belt moving at 0.4 m s−1 and the other moving at 0.8 m s−1 while exposed to an electrical vestibular stimulus. Muscle activity was recorded bilaterally around the ankles of each limb and used to compare vestibulo‐muscular coupling between velocity‐matched and unmatched tied‐belt walking. In general, response magnitudes decreased by ∼20–50% and occurred ∼13–20% earlier in the stride cycle at the higher belt velocity. This velocity‐dependent modulation of vestibular‐evoked muscle activity was retained during split‐belt walking and was similar, within each limb, to velocity‐matched tied‐belt walking. These results demonstrate that the vestibular influence on ankle muscles during locomotion can be adapted independently to each limb. Furthermore, modulation of vestibular‐evoked muscle responses occurred rapidly (∼13–34 strides) after onset of split‐belt walking. This rapid adaptation contrasted with the prolonged adaptation in step length symmetry (∼128 strides) as well as EMG magnitude and timing (∼40–100 and ∼20–70 strides, respectively). These results suggest that vestibular influence on ankle muscle control is adjusted rapidly in sensorimotor control loops as opposed to longer‐term error correction mechanisms commonly associated with split‐belt adaptation. Rapid limb‐specific sensorimotor feedback adaptation may be advantageous for asymmetric overground locomotion, such as navigating irregular terrain or turning.
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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) | 0,002 | 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 ».