The Forces Generated by Agonist Muscles during Isometric Contractions Arise from Motor Unit Synergies
Notice bibliographique
Résumé
The purpose of our study was to identify the low-dimensional latent components, defined hereafter as motor unit modes, underlying the discharge rates of the motor units in two knee extensors (vastus medialis and lateralis, eight men) and two hand muscles (first dorsal interossei and thenars, seven men and one woman) during submaximal isometric contractions. Factor analysis identified two independent motor unit modes that captured most of the covariance of the motor unit discharge rates. We found divergent distributions of the motor unit modes for the hand and vastii muscles. On average, 75% of the motor units for the thenar muscles and first dorsal interosseus were strongly correlated with the module for the muscle in which they resided. In contrast, we found a continuous distribution of motor unit modes spanning the two vastii muscle modules. The proportion of the muscle-specific motor unit modes was 60% for vastus medialis and 45% for vastus lateralis. The other motor units were either correlated with both muscle modules (shared inputs) or belonged to the module for the other muscle (15% for vastus lateralis). Moreover, coherence of the discharge rates between motor unit pools was explained by the presence of shared synaptic inputs. In simulations with 480 integrate-and-fire neurons, we demonstrate that factor analysis identifies the motor unit modes with high levels of accuracy. Our results indicate that correlated discharge rates of motor units that comprise motor unit modes arise from at least two independent sources of common input among the motor neurons innervating synergistic muscles. SIGNIFICANCE STATEMENT It has been suggested that the nervous system controls synergistic muscles by projecting common synaptic inputs to the engaged motor neurons. In our study, we reduced the dimensionality of the output produced by pools of synergistic motor neurons innervating the hand and thigh muscles during isometric contractions. We found two neural modules, each representing a different common input, that were each specific for one of the muscles. In the vastii muscles, we found a continuous distribution of motor unit modes spanning the two synergistic muscles. Some of the motor units from the homonymous vastii muscle were controlled by the dominant neural module of the other synergistic muscle. In contrast, we found two distinct neural modules for the hand muscles.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
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 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 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 ».