在非人类灵长类动物中,使用7T fMRI与电微刺激进行感觉运动系统的全脑有效连接

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 系统神经科学 系统神经科学
• 计算神经科学是一种神经科学.

背景情况:

• 感应运动系统使用计算机制来实现高效的行为,包括预测处理.
• 预测处理,使用动力命令的效应副本,对于补偿运动后果至关重要.
• 预测处理的神经通路,特别是M1-S1通路的作用,需要澄清.

研究的目的:

• 为了因果推断传感机动有效连接的输入输出地图.
• 调查从M1到S1传输与运动有关的信息的主导途径.
• 为了比较M1-to-S1皮层-皮层路径与皮层-thalamic循环.

主要方法:

• 结合超高场功能性MRI (fMRI) 和麻醉灵长类动物S1/M1皮层的电微刺激.
• 利用动态因果建模 (DCM) 来分析整个传感运动网络.
• 从M1到S1通过直接投射或间接皮层下路线检查信号传输.

主要成果:

• 从M1到S1观察到强大的,不对称的连接,被确定为最突出的M1输出.
• 发现了不同的胸膜激活:M1刺激与前腹胸膜核相关,S1与后部区域相关.
• 证明了M1-to-S1皮层-皮层投射在皮层-thalamic循环上占主导地位.

结论:

• 直接的皮层-皮层M1-到S1通道在传输运动相关信息方面发挥着主导作用.
• 传感运动有效连接分析揭示了直接M1-S1投射的优先权.
• 强调M1-to-S1连接在传感运动协调和预测处理中的关键重要性.