Motor unit mechanisms of speed control in mouse locomotion
Notice bibliographique
Résumé
During locomotion, the coordinated activity of dozens of muscles shapes the kinematic features of each stride, including systematic changes in limb movement across walking speed. Motor units, each of which consists of a single motor neuron and the muscle fibers it innervates, contribute to the total activation of each muscle through their recruitment and firing rate when active. However, it remains unknown how the nervous system controls locomotor speed by changing the firing of individual motor units. To address this, we combined quantitative behavioral analysis of mouse locomotion with single motor unit recordings from the lateral and long heads of the triceps brachii, which drive monoarticular extension of the elbow and biarticular movements of the elbow and shoulder, respectively. In contrast to prior studies employing bulk EMG to examine muscle activity, our recordings revealed the diversity of spike patterning across motor units as well as systematic differences in motor unit activity across muscles and locomotor speeds. First, motor unit activity differed significantly across the lateral and long heads, suggesting differential control of these two closely apposed elbow extensor muscles. Second, we found that individual units were recruited probabilistically (during only a subset of strides), showing that the highly repeatable bulk EMG signals observed across strides in fact reflect varying subsets of individual motor units. Finally, although recruitment probability and firing rate both increased at faster walking speeds, increases in recruitment were proportionally larger than rate changes, and recruitment of individual units accompanied changes in limb kinematics. Together, these results reveal how the firing of individual motor units varies systematically across muscles and walking speeds to produce flexible locomotor behavior.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 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 ».