MEG signals reveal arm posture coding and intrinsic movement plans in parietofrontal cortex
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Movement planning processes must account for body posture to accurately convert sensory signals into movement plans. While movement plans can be computed relative to the world (extrinsic), intrinsic muscle commands tuned for current limb posture are ultimately needed to execute spatially accurate movements. The whole-brain topology and dynamics of this process are largely unknown. Here, we use high spatiotemporal resolution magnetoencephalography (MEG) in humans combined with a Pro-/Anti-wrist pointing task with 2 opposing forearm postures to investigate this question. First, we computed cortical source activity in 16 previously identified bilateral cortical areas (Alikhanian, et al., Frontiers in Neuroscience 2013). We then contrasted oscillatory activity related to opposing wrist postures to find posture coding and test when and where extrinsic and intrinsic motor codes occurred. We found a distinct pair of overlapping networks coding for posture (predominantly in γ band) vs. posture-specific movement plans (α and β). Some areas (e.g., pIPS) only showed extrinsic motor coding, and others (e.g., AG) only showed intrinsic coding, but the majority showed both types of codes. In the latter case, intrinsic codes appeared slightly before extrinsic codes and persisted in parallel across different cortical areas. These findings are consistent with two cortical networks for 1) direct feed-forward sensorimotor transformations to intrinsic muscle coordinates (for rapid control) and 2) computations of extrinsic spatial coordinates, possibly for use in higher-level aspects of visually-guided action, such as spatial updating and internal performance monitoring. Significance statement / author summary It is thought that the brain incorporates posture into extrinsic spatial codes to compute intrinsic (muscle-centered) motor commands, but the whole-brain temporal dynamics of this process is unknown. Here we employed human magneto-encephalography (MEG) to track this process across 16 bilateral cortical sites. We identified two, largely overlapping subnetworks for posture-dependent intrinsic codes, and extrinsic spatial coding. Surprisingly, the direct transformation from sensorimotor coordinates to intrinsic commands preceded the appearance of extrinsic codes, suggesting that extrinsic motor codes are derived from intrinsic codes for higher-level cognitive purposes.
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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 | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 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 | 0,001 | 0,001 |
| 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 ».