Human first-order tactile neurons can resolve spatial details on the scale of single fingerprint ridges
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Fast-adapting type 1 (FA-1) and slow-adapting type 1 (SA-1) first-order tactile neurons provide detailed spatiotemporal tactile information when we touch objects with fingertips. The distal axon of these neuron types branches in the skin and innervates many receptor organs associated with fingerprint ridges (Meissner corpuscles and Merkel cell neurite complexes, respectively), resulting in heterogeneous receptive fields that include many highly sensitive zones or ‘subfields’. Using raised dots that tangentially scanned a neuron’s receptive field, here we examined the spatial resolution capacity of FA-1 and SA-1 neurons afforded by their heterogeneous receptive fields and its constancy across scanning speed and direction. We report that the resolution of both neuron types on average corresponds to a spatial period of ∼0.4 mm and provide evidence that a subfield’s spatial selectivity arises because its associated receptor organ measures mechanical events limited to a single fingerprint ridge. Accordingly, the sensitivity topography of a neuron’s receptive fields is quite stable over repeated mappings and over scanning speeds representative of real-world hand use. The sensitivity topography is substantially conserved also for different scanning directions, but the subfields can be relatively displaced by direction-dependent shear deformations of the skin surface. Significance Statement The branching of the distal axon of first-order tactile neurons with receptor-organs associated with fingerprint ridges (Meissner and Merkel end-organs) results in cutaneous receptive fields composed of several distinct subfields spread across multiple ridges. We show that the spatial selectivity of the subfields typically corresponds to the dimension of the ridges (∼0.4 mm) and that neurons’ subfield layout is well preserved across tangential movement speeds and directions representative of natural use of the fingertips. We submit that the receptor-organ underlying a subfield essentially measures mechanical events at an individual ridge. That neurons receive convergent input from multiple subfields does not preclude the possibility that spatial details can be resolved on the scale of single fingerprint ridges by a population code.
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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) | 0,002 | 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 ».