Motor control of aimed limb movements in an insect.
Motor control of aimed limb movements in an insect.
复制标题
昆虫目标肢体运动的运动控制。
DOI：
10.1152/jn.00922.2007
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发表时间：
2008
影响因子：
2.5
通讯作者：
Page KL
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Page KL
肢体运动的目的是对身体的触觉刺激提供了一个强大的范式，与研究的运动活动转化为上下文相关的行动。我们与蝗虫股胫关节的兴奋性运动神经元的活动随之而来的有针对性的抓挠过程中的后腿运动的运动学。运动神经元活动具有姿势依赖性，大幅度（假定的快）运动神经元活动比小幅度（假定的慢和中间）运动神经元活动更强。我们将这种姿势依赖性的肌肉骨骼系统的生物力学方面，并解释发生的被动胫骨运动，发生在没有激动性运动活动。很少有记录的拮抗胫骨伸肌和屈肌运动神经元的共激活，并有近端和远端屈肌运动神经元的差异招聘。大幅度运动神经元通常在关节运动方向转换后不久被招募。包含大幅度尖峰的运动爆发表现出小幅度运动神经元的高尖峰速率。快速伸肌胫神经元，当招募时，表现出的活动模式完全不同的踢，跳，或翻正过程中看到的：没有共同激活的屈肌运动神经元，没有完全胫骨屈曲。股胫关节角度和角速度的变化最强烈地依赖于运动神经元尖峰的数量和运动爆发的持续时间的变化，而不是发射频率。我们的数据表明，有针对性的抓挠运动是如何从肌肉骨骼系统的生物力学特征和运动神经元募集模式之间的相互作用中产生的。
Limb movements that are aimed toward tactile stimuli of the body provide a powerful paradigm with which to study the transformation of motor activity into context-dependent action. We relate the activity of excitatory motor neurons of the locust femoro-tibial joint to the consequent kinematics of hind leg movements made during aimed scratching. There is posture-dependence of motor neuron activity, which is stronger in large amplitude (putative fast) than in small (putative slow and intermediate) motor neurons. We relate this posture dependency to biomechanical aspects of the musculo-skeletal system and explain the occurrence of passive tibial movements that occur in the absence of agonistic motor activity. There is little recorded co-activation of antagonistic tibial extensor and flexor motor neurons, and there is differential recruitment of proximal and distal flexor motor neurons. Large-amplitude motor neurons are often recruited soon after a switch in joint movement direction. Motor bursts containing large-amplitude spikes exhibit high spike rates of small-amplitude motor neurons. The fast extensor tibiae neuron, when recruited, exhibits a pattern of activity quite different to that seen during kicking, jumping, or righting: there is no co-activation of flexor motor neurons and no full tibial flexion. Changes in femoro-tibial joint angle and angular velocity are most strongly dependent on variations in the number of motor neuron spikes and the duration of motor bursts rather than on firing frequency. Our data demonstrate how aimed scratching movements result from interactions between biomechanical features of the musculo-skeletal system and patterns of motor neuron recruitment.
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10.1007/bf00714170
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M. Burrows
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H. Wolf
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V. Dürr