eLife Assessment: The identification of extensive samples of motor units in human muscles reveals diverse effects of neuromodulatory inputs on the rate coding
Notice bibliographique
Résumé
Movements are performed by motoneurons transforming synaptic inputs into an activation signal that controls muscle force. The control signal emerges from interactions between ionotropic and neuromodulatory inputs to motoneurons. Critically, these interactions vary across motoneuron pools and differ between muscles. To provide the most comprehensive framework to date of motor unit activity during isometric contractions, we identified the firing activity of extensive samples of motor units in the Tibialis Anterior (129±44 per participant; n=8) and the Vastus Lateralis (130±63 per participant; n=8) muscles during isometric contractions of up to 80% of maximal force. From this unique dataset, the rate coding of each motor unit was characterised as the relation between its instantaneous firing rate and the applied force, with the assumption that the linear increase in isometric force reflects a proportional increase in the net synaptic excitatory inputs received by the motoneuron. This relation was characterised with a natural logarithm function that comprised two stages. The initial stage was marked by a steep acceleration of firing rate, which was greater for low- than medium- and high-threshold motor units. The second stage comprised a linear increase in firing rate, which was greater for high- than medium- and low-threshold motor units. Changes in firing rate were largely non-linear during the ramp-up and ramp-down phases of the task, but with significant prolonged firing activity only evident for medium-threshold motor units. Contrary to what is usually assumed, our results demonstrate that the firing rate of each motor unit can follow a large variety of trends with force across the pool. From a neural control perspective, these findings indicate how motor unit pools use gain control to transform inputs with limited bandwidths into an intended muscle force.
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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 | 0,002 | 0,006 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,002 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,013 | 0,008 |
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 ».