鼠标的感觉运动皮层在触及和抓取时反映复杂的动力学细节
Harrison A Grier1, Sohrab Salimian1, Matthew T Kaufman2,3,4
1Graduate Program in Computational Neuroscience, The University of Chicago, Chicago, United States.
研究人员研究了老鼠大脑如何控制前肢运动,例如伸手和抓住. 主要运动皮层 (M1-fl) 和体感官皮层 (S1-fl) 都编码了关节角度,但在特定目标信息的时间上有所不同.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发动机控制器的控制器
- 感官运动皮质 感官运动皮质
背景情况:
- 协调前肢运动涉及复杂的运动指令,从抽象的目标到精确的肌肉动作.
- 感觉运动皮质对于运动控制至关重要,但其子区域 (特别是小鼠) 中详细指令信号的分布尚未完全理解.
- 目前尚不清楚小鼠的初级运动皮层 (M1) 和体感官皮层 (S1) 是否与高级运动方向信号一起编码低级关节角度细节.
研究的目的:
- 研究小鼠前肢主要运动皮质 (M1-fl) 和前肢体感官皮质 (S1-fl) 中运动相关活动的表现,在达到-抓取任务期间.
- 要确定M1-fl和S1-fl是否编码低级联接角度信息和高级目标特定信号.
- 阐明M1-fl和S1-fl对前肢运动控制的不同和共同贡献.
主要方法:
- 使用高质量的无标记追踪和两光子成像,在小鼠中执行到达-抓取任务.
- 在M1-fl和S1-fl中量化了与运动相关的神经活动.
- 应用线性解码模型来分析联合角度的表示和特定目标信息.
主要成果:
- 无论是M1-fl还是S1-fl,都表现出近距离和远距离关节角度的强大和可比编码.
- M1-fl显示早期发病和持续编码的目标特定信号.
- 在运动开始时,S1-fl表现出针对特定目标信息的短暂调制,与M1-fl.不同.
结论:
- 鼠标M1-fl和S1-fl共享低水平关节角度细节的编码,用于前肢控制.
- 编码高层次目标信息的独特时间动态表明M1-fl和S1-fl的独特角色.
- 这些发现表明,对小鼠前肢控制的皮质电路比以前假设的更加分布.
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