On the Organization of the Locomotor CPG: Insights From Split-Belt Locomotion and Mathematical Modeling
Notice bibliographique
Résumé
Rhythmic limb movements during locomotion are controlled by central pattern generator (CPG) circuits located in the spinal cord. It is considered that these circuits are composed of individual rhythm generators (RGs) for each limb interacting with each other through multiple commissural and long propriospinal circuits. The organization and operation of each RG are not fully understood, and different competing theories exist about interactions between its flexor and extensor components, as well as about left-right commissural interactions between the RGs. The central idea of circuit organization proposed in this study is that with an increase of excitatory input to each RG (or an increase in locomotor speed) the rhythmogenic mechanism of the RGs changes from "flexor-driven" rhythmicity to a "classical half-center" mechanism. We test this hypothesis using our experimental data on changes in duration of stance and swing phases in the intact and spinal cats walking on the ground or tied-belt treadmills (symmetric conditions) or split-belt treadmills with different left and right belt speeds (asymmetric conditions). We compare these experimental data with the results of mathematical modeling, in which simulated CPG circuits operate in similar symmetric and asymmetric conditions with matching or differing control drives to the left and right RGs. The obtained results support the proposed concept of state-dependent changes in RG operation and specific commissural interactions between the RGs. The performed simulations and mathematical analysis of model operation under different conditions provide new insights into CPG network organization and limb coordination 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 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».