Nonlinear Modulation of Cutaneous Reflexes with Increasing Speed of Locomotion in Spinal Cats
Notice bibliographique
Résumé
Cutaneous reflexes are important for responding rapidly to perturbations, correcting limb trajectory, and strengthening support. During locomotion, they are modulated by phase to generate functionally appropriate responses. The goal of the present study was to determine whether cutaneous reflexes and their phase-dependent modulation are altered with increasing speed and if this is accomplished at the spinal level. Four adult cats that recovered stable hindlimb locomotion after spinal transection were implanted with electrodes to record hindlimb muscle activity chronically and to stimulate the superficial peroneal nerve electrically to evoke cutaneous reflexes. The speed-dependent modulation of cutaneous reflexes was assessed by evoking and characterizing ipsilateral and contralateral responses in semitendinosus, vastus lateralis, and lateral gastrocnemius muscles at four treadmill speeds: 0.2, 0.4, 0.6, and 0.8 m/s. The amplitudes of ipsilateral and contralateral responses were largest at intermediate speeds of 0.4 and 0.6 m/s, followed by the slowest and fastest speeds of 0.2 and 0.8 m/s, respectively. The phase-dependent modulation of reflexes was maintained across speeds, with ipsilateral and contralateral responses peaking during the stance-to-swing transition and swing phase of the ipsilateral limb or midstance of the contralateral limb. Reflex modulation across speeds also correlated with the spatial symmetry of the locomotor pattern, but not with temporal symmetry. That the cutaneous reflex amplitude in all muscles was similarly modulated with increasing speed independently of the background level of muscle activity is consistent with a generalized premotoneuronal spinal control mechanism that could help to stabilize the locomotor pattern when changing speed. SIGNIFICANCE STATEMENTWhen walking, receptors located in the skin respond to mechanical pressure and send signals to the CNS to correct the trajectory of the limb and to reinforce weight support. These signals produce different responses, or reflexes, if they occur when the foot is contacting the ground or in the air. This is known as phase-dependent modulation of reflexes. However, when walking at faster speeds, we do not know if and how these reflexes are changed. In the present study, we show that reflexes from the skin are modulated with speed and that this is controlled at the level of the spinal cord. This modulation could be important in preventing sensory signals from destabilizing the walking pattern.
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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) | 0,001 | 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 ».