The brain integrates proprioceptive information to ensure robust locomotion
Notice bibliographique
Résumé
Robust locomotion relies on information from proprioceptors: sensory organs that communicate the position of body parts to the spinal cord and brain. Proprioceptive circuits in the spinal cord are known to coarsely regulate locomotion in the presence of perturbations. Yet, the regulatory importance of the brain in maintaining robust locomotion remains less clear. Here, through mouse genetic studies and in vivo electrophysiology, we examined the role of the brain in integrating proprioceptive information during perturbed locomotion. The systemic removal of proprioceptors left the mice in a constantly perturbed state, similar to that observed during mechanically perturbed locomotion in wild-type mice and characterised by longer and less accurate synergistic activation patterns. By contrast, after surgically interrupting the ascending proprioceptive projection to the brain through the dorsal column of the spinal cord, wild-type mice showed normal walking behaviour, yet lost the ability to respond to external perturbations. Our findings provide direct evidence of a pivotal role for ascending proprioceptive information in achieving robust, safe locomotion. KEY POINTS: Whether brain integration of proprioceptive feedback is crucial for coping with perturbed locomotion is not clear. We showed a crucial role of the brain for responding to external perturbations and ensure robust locomotion. We used mouse genetics to remove proprioceptors and a spinal lesion model to interrupt the flow of proprioceptive information to the brain through the dorsal column in wild-type animals. Using a custom-built treadmill, we administered sudden and random mechanical perturbations to mice during walking. External perturbations affected locomotion in wild-type mice similar to the absence of proprioceptors in genetically modified mice. Proprioceptive feedback from muscle spindles and Golgi tendon organs contributed to locomotor robustness. Wild-type mice lost the ability to respond to external perturbations after interruption of the ascending proprioceptive projection to the brainstem.
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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 | 0,001 | 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 | 0,001 | 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 ».