Modular deconstruction reveals the dynamical and physical building blocks of a locomotion motor program.
Modular deconstruction reveals the dynamical and physical building blocks of a locomotion motor program.
复制标题
模块化解构揭示了运动电机程序的动态和物理构建块。
DOI：
10.1016/j.neuron.2015.03.005
复制
发表时间：
2015-04-08
期刊：
影响因子：
16.2
通讯作者：
Humphries MD
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Bruno AM;Frost WN;Humphries MD
运动程序的神经基质只有在小的专用回路中才能被很好地理解。在这里，我们研究如何在一个大型网络中构建运动程序。我们成像群体的神经元在运动的运动程序执行过程中的Aaplasia足神经节。我们发现该程序是由非常少量的动力学构建块构建的，包括神经系综和低维旋转动力学。这些映射到神经节的物理离散区域，因此运动程序在动力学和物理空间中都有相应的模块组织。使用这个动态地图，我们确定人口可能实现的节奏模式发生器，并发现其活动物理跟踪一个循环的轨迹，概括其低维旋转动力学。我们的研究结果表明，即使在简单的无脊椎动物，神经运动程序是由大型，分布式网络包含多个动力系统。
The neural substrates of motor programs are only well understood for small, dedicated circuits. Here we investigate how a motor program is constructed within a large network. We imaged populations of neurons in the Aplysia pedal ganglion during execution of a locomotion motor program. We found that the program was built from a very small number of dynamical building blocks, including both neural ensembles and low-dimensional rotational dynamics. These map onto physically discrete regions of the ganglion, so that the motor program has a corresponding modular organization in both dynamical and physical space. Using this dynamic map, we identify the population potentially implementing the rhythmic pattern generator and find that its activity physically traces a looped trajectory, recapitulating its low-dimensional rotational dynamics. Our results suggest that, even in simple invertebrates, neural motor programs are implemented by large, distributed networks containing multiple dynamical systems.
登录
查看更多内容
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
影响因子：
3.7
作者：
Hill ES;Vasireddi SK;Bruno AM;Wang J;Frost WN
通讯作者：
Frost WN
影响因子：
2.5
作者：
Compte, A;Constantinidis, C;Wang, WJ
通讯作者：
Wang, WJ
DOI：
10.1007/s003590000117
发表时间：
2000-07-01
影响因子：
2.1
作者：
Eisenhart, FJ;Cacciatore, TW;Kristan, WB
通讯作者：
Kristan, WB
影响因子：
3.8
作者：
FREDMAN, SM;JAHANPARWAR, B
通讯作者：
JAHANPARWAR, B