Mapping the Dynamic Recruitment of Spinal Neurons during Fictive Locomotion
Notice bibliographique
Résumé
The basic rhythmic activity that underlies stepping is generated by a neural network, situated in the spinal cord, known as the locomotor central pattern generator (CPG). While a series of lesion experiments have demonstrated that the mammalian locomotor CPG is distributed throughout the ventral portion of the caudal spinal cord, the specific transverse distribution of this neural network is unclear. Here we evoke fictive locomotor activity of various frequencies in upright spinal cords prepared from male and female neonatal mice. This preparation enables us to use an imaging approach to identify locomotor-related cells across the transverse plane of the spinal cord. Results indicate that there is a clear shift in the recruitment of cells toward the ventromedial, and away from the ventrolateral, spinal cord as the frequency of fictive locomotion increases. Surprisingly, the analysis of multiple frequencies of fictive locomotion in the same spinal cord indicates that few neurons are involved in locomotor outputs across multiple speeds. Collectively, these experiments allow us to map the transverse distribution of the locomotor CPG and highlight the pattern of dynamic recruitment that occurs within this neural circuit as the frequency is altered. Our findings are consistent with data indicating that there is a speed-dependent recruitment of interneuronal populations during locomotion and suggest that the locomotor CPG is not a static network, but rather the specific cells recruited vary extensively based on demand. SIGNIFICANCE STATEMENT In this article, we use an imaging approach to identify all those cells that are rhythmically active at the same frequency as fictive locomotion recorded from the ventral roots of the isolated spinal cord. These experiments allow us to map the distribution of locomotor-related cells across the transverse plane of the spinal cord and identify the recruitment pattern of these cells as the frequency of locomotor outputs is altered. Our results indicate that there are drastic changes in the specific neurons activated at different frequencies and provide support for the concept that the locomotor central pattern generator is a modular network with speed-dependent recruitment of interneuronal components.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| 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) | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».