El movimiento se rige por la dinámica neural rotacional en las redes motoras espinales

Área de la Ciencia:

• La neurociencia
• Control del motor
• Neurociencia computacional

Sus antecedentes:

• La base neuronal de la generación de movimiento es fundamental pero no está completamente comprendida.
• Se cree que los movimientos rítmicos como caminar implican actividad neuronal alterna en los músculos flexores y extensores.
• Los modelos existentes no explican adecuadamente la dinámica neuronal observada durante el control motor.

Objetivo del estudio:

• Investigar los principios neuronales que subyacen a la generación de movimientos rítmicos.
• Para explorar los patrones de actividad de las poblaciones neuronales en la médula espinal durante la locomoción.
• Proponer una nueva teoría para la generación de movimiento neural que explique la dinámica observada.

Principales métodos:

• Las grabaciones de conjunto de las neuronas en la médula espinal lumbar.
• Análisis de la actividad de la población neuronal durante los comportamientos motores rítmicos.
• Perturbación de las trayectorias neuronales para observar los efectos en la potencia motora.

Principales resultados:

• Las poblaciones neuronales en la médula espinal exhiben una 'rotación' de baja dimensión en el espacio neural durante el movimiento rítmico.
• Esta rotación neuronal implica un ciclo continuo a través de las fases de actividad, en lugar de una simple alternancia.
• El radio de rotación se correlaciona con la fuerza muscular deseada, y las perturbaciones de la trayectoria alteran el comportamiento motor.

Conclusiones:

• Los circuitos neurales espinales generan movimiento a través de una dinámica de rotación continua, desafiando la hipótesis de actividad alterna.
• Este modelo de rotación proporciona un marco para comprender el control de la fuerza muscular, la regulación de la velocidad y el control motor multifuncional.
• Los hallazgos requieren una revisión de los modelos actuales de control motor espinal.