Multiple regions of primate orofacial sensorimotor cortex encode bite force and gape
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The precise control of bite force and gape is vital for effective breakdown and manipulation of food inside the oral cavity during feeding. Yet the role of the orofacial sensorimotor cortex (OSMcx) in the control of bite force and gape is still largely unknown. The aim of this study was to elucidate how individual neurons and populations of neurons in multiple regions of OSMcx differentially encode bite force and gape when subjects (Macaca mulatta) generated different levels of bite force at varying gapes. We examined neuronal activity recorded simultaneously from three microelectrode arrays implanted chronically in the primary motor (MIo), primary somatosensory (SIo), and cortical masticatory (CMA) areas of OSMcx. We used generalized linear models to evaluate encoding properties of individual neurons and utilized dimensionality reduction techniques to decompose population activity into components related to specific task parameters. Individual neurons encoded bite force more strongly than gape in all three OSMCx areas although bite force was a better predictor of spiking activity in MIo versus SIo. Population activity differentiated between levels of bite force and gape while preserving task-independent temporal modulation across the behavioral trial. While activation patterns of neuronal populations were comparable across OSMCx areas, the total variance explained by task parameters was context-dependent and differed across areas. These findings suggest that the cortical control of gape may rely on computations at the population level whereas the strong encoding of bite force at the individual neuron level allows for the precise and rapid control of bite force. Significance Statement Biting a piece off an apple requires precise sensorimotor control and coordination of bite force and gape by multiple brain regions. The cortical representations of bite force and gape by individual neurons and large populations of neurons across connected motor and somatosensory areas in orofacial cortex is unknown. Here we showed that bite force was more strongly encoded than gape by individual neurons in primary motor, somatosensory, and cortical masticatory areas. Moreover, bite force was more effectively represented in motor versus somatosensory cortices. At the population level, bite force and gape were distinguishable particularly when gape was randomized from trial-to-trial. The results are important for understanding neurophysiological processes underlying masticatory dysfunctions that may occur in aging, stroke, and Alzheimer’s disease.
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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 ».