Role of Rostral Fastigial Neurons in Encoding a Body-Centered Representation of Translation in Three Dimensions
Notice bibliographique
Résumé
Many daily behaviors rely critically on estimates of our body motion. Such estimates must be computed by combining neck proprioceptive signals with vestibular signals that have been transformed from a head- to a body-centered reference frame. Recent studies showed that deep cerebellar neurons in the rostral fastigial nucleus (rFN) reflect these computations, but whether they explicitly encode estimates of body motion remains unclear. A key limitation in addressing this question is that, to date, cell tuning properties have only been characterized for a restricted set of motions across head-re-body orientations in the horizontal plane. Here we examined, for the first time, how 3D spatiotemporal tuning for translational motion varies with head-re-body orientation in both horizontal and vertical planes in the rFN of male macaques. While vestibular coding was profoundly influenced by head-re-body position in both planes, neurons typically reflected at most a partial transformation. However, their tuning shifts were not random but followed the specific spatial trajectories predicted for a 3D transformation. We show that these properties facilitate the linear decoding of fully body-centered motion representations in 3D with a broad range of temporal characteristics from small groups of 5–7 cells. These results demonstrate that the vestibular reference frame transformation required to compute body motion is indeed encoded by cerebellar neurons. We propose that maintaining partially transformed rFN responses with different spatiotemporal properties facilitates the creation of downstream body motion representations with a range of dynamic characteristics, consistent with the functional requirements for tasks such as postural control and reaching. SIGNIFICANCE STATEMENTEstimates of body motion are essential for many daily activities. Vestibular signals are important contributors to such estimates but must be transformed from a head- to a body-centered reference frame. Here, we provide the first direct demonstration that the cerebellum computes this transformation fully in 3D. We show that the output of these computations is reflected in the tuning properties of deep cerebellar rostral fastigial nucleus neurons in a specific distributed fashion that facilitates the efficient creation of body-centered translation estimates with a broad range of temporal properties (i.e., from acceleration to position). These findings support an important role for the rostral fastigial nucleus as a source of body translation estimates functionally relevant for behaviors ranging from postural control to perception.
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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 ».