Modular organization of the murine locomotor pattern in presence and absence of sensory feedback from muscle spindles
Notice bibliographique
Résumé
Abstract For exploiting terrestrial and aquatic locomotion, vertebrates must build their locomotor patterns based on an enormous amount of variables. The great number of muscles and joints, together with the constant need for sensory feedback information (e.g. proprioception), make the task of creating and controlling movement a problem with overabundant degrees of freedom. It is widely accepted that the central nervous system might simplify the creation and control of movement. This could happen through the generation of activation patterns, which are common to many different muscles, rather than specific to individual muscles. These activation patterns, called muscle synergies, can be extracted from electromyographic data and describe the modular organization of movement. We extracted muscle synergies from the hindlimb muscle activities of wild type and genetically modified mice, in which sensory feedback from muscle spindles is eliminated. Muscle spindle-deficient mice underwent a modification of the temporal structure (motor primitives) of muscle synergies that resulted in diminished functionality during walking. In addition, both the temporal and spatial components (motor modules) of muscle synergies were severely affected when external perturbations were introduced of when animals were immersed in water. These findings show that group Ia/II sensory feedback from muscle spindles regulates motor function in normal and perturbed walking. Moreover, when group Ib Golgi tendon organ feedback is lacking due to the reduction of gravitational load in conditions of enhanced buoyancy, the modular organization of swimming is almost completely compromised. Significance statement Locomotion on land and in water requires the coordination of a great number of muscle activations and joint movements. Moreover, constant feedback about the position of own body parts in relation to the surrounding environment and the body itself (proprioception) is required to maintain stability and avoid failure. The theory of muscle synergies states that the central nervous system might control muscles in orchestrated groups (synergies) rather than individually. We used this concept on genetically modified mice, lacking one of the two classes of proprioceptors. Our results provide evidence that proprioceptive feedback is required by the central nervous system to accurately tune the modular organization of locomotion.
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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 | 0,001 | 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 ».