Spinal V3 Interneurons and Left–Right Coordination in Mammalian Locomotion
Notice bibliographique
Résumé
Commissural interneurons (CINs) mediate interactions between rhythm-generating locomotor circuits located on each side of the spinal cord and are necessary for left-right limb coordination during locomotion. While glutamatergic V3 CINs have been implicated in left-right coordination, their functional connectivity remains elusive. Here, we addressed this issue by combining experimental and modeling approaches. We employed Sim1Cre/+; Ai32 mice, in which light-activated Channelrhodopsin-2 was selectively expressed in V3 interneurons. Fictive locomotor activity was evoked by NMDA and 5-HT in the isolated neonatal lumbar spinal cord. Flexor and extensor activities were recorded from left and right L2 and L5 ventral roots, respectively. Bilateral photoactivation of V3 interneurons increased the duration of extensor bursts resulting in a slowed down on-going rhythm. At high light intensities, extensor activity could become sustained. When light stimulation was shifted toward one side of the cord, the duration of extensor bursts still increased on both sides, but these changes were more pronounced on the contralateral side than on the ipsilateral side. Additional bursts appeared on the ipsilateral side not seen on the contralateral side. Further increase of the stimulation could suppress the contralateral oscillations by switching to a sustained extensor activity, while the ipsilateral rhythmic activity remained. To delineate the function of V3 interneurons and their connectivity, we developed a computational model of the spinal circuits consisting of two (left and right) rhythm generators (RGs) interacting via V0V, V0D and V3 CINs. Both types of V0 CINs provided mutual inhibition between the left and right flexor RG centers and promoted left-right alternation. V3 CINs mediated mutual excitation between the left and right extensor RG centers. These interactions allowed the model to reproduce our current experimental data, while being consistent with previous data concerning the role of V0V and V0D CINs in securing left-right alternation and the changes in left-right coordination following their selective removal. We suggest that V3 CINs provide mutual excitation between the spinal neurons involved in the control of left and right extensor activity, which may promote left-right synchronization during 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 | 0,000 | 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 ».