大脳皮質運動野における力のコーディングと内部座標系

大脑皮层运动皮层中的力编码和内部坐标系

基本信息

  • 批准号:
    09268233
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 0.83万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
  • 财政年份:
    1997
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    1997 至 无数据
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

本研究は,内部座標系において力の方向をコードするニューロンの発火特性が,腕の配位の変化に応じてどのように変化するかを理論的に考察したものである.第一次運動野のニューロンが示す力の方向に対する選択性は,コサイン関数的なチューニング関数で近似的に記述されることが多い.その場合,チューニング関数が最大となる方向は,そのニューロンの最適方向(preferred direction)であると解釈される.個々のニューロンの発火頻度は,力の方向とそのニューロンの最適方向の差の関数であるから,腕の配位が変化するということは,結局このチューニング関数の位相が変化するということと同じである.ここでチューニング関数の位相は,上述の腕の内部座標系を用いて表現されている.したがって,腕の配位がどれだけ変化したときに,個々のニューロンの発火頻度がどれだけ変化するかが求められるようになった.ところで,関節中心座標系は関節毎にポピュレーションを定義するもので,複雑な筋肉の配位を考慮していない.したがって,このポピュレーションは複数の筋肉を関節毎にまとめたものであり,一部重複していると考えなければ現実的でない.最近,Scott et al.(1997)は異なる腕の配位で,第一次運動野・運動前野・5野のニューロンの発火頻度が変化することを報告している.彼らの実験データからは内部座標系を特定することはできていないが,関節中心座標系を仮定した場合はどのようなデータが得られるかということをシミュレーションによって示し,比較検討することは意味がある.その結果,(いくつかの簡単化のための仮定の上であるが)彼らの実験結果とよく似た結果が得られている.このシミュレーション・モデルには,個々のニューロンの発火特性の統計的ばらつきが考慮されており,実験データに非常に近いシミュレーション・データが得られる.
は this study, the internal coordinate system に お い の て force direction を コ ー ド す る ニ ュ ー ロ ン の が 発 fire properties, wrist の ligand の variations change に 応 じ て ど の よ う に variations change す る か を theory looks at し に た も の で あ る. First movement field の ニ ュ ー ロ ン が の す force direction indicated に す seaborne る sentaku は, コ サ イ ン masato number な チ ュ ー ニ ン グ masato account number で approximate に さ れ る こ と が い. そ の occasions, チ ュ ー ニ ン グ masato number が biggest と な は る direction, そ の ニ ュ ー ロ ン の optimal direction (preferred direction)であると interpret される. A 々 の ニ ュ ー ロ ン の 発 fire frequency は, direction of force の と そ の ニ ュ ー ロ ン の optimal direction の poor の masato number で あ る か ら, wrist の ligand が variations change す る と い う こ と は, ending こ の チ ュ ー ニ ン グ masato number の phase が variations change す る と い う こ と と with じ で あ る. こ こ で チ ュ ー ニ ン グ masato の phase は, the の wrist の internal coordinate system を い て performance さ れ て い る. し た が っ て, wrist の ligand が ど れ だ け variations change し た と き に, a 々 の ニ ュ ー ロ ン の 発 fire frequency が ど れ だ け variations change す る か が o め ら れ る よ う に な っ た. と こ ろ で, masato section center coordinate system は masato section in their に ポ ピ ュ レ ー シ ョ ン を definition す る も の で, complex 雑 な brawn の ligand を consider し て い な い. し た が っ て, こ の ポ ピ ュ レ ー シ ョ ン は plural の brawn を masato section in their に ま と め た も の で あ り, a repeat し て い る と exam え な け れ ば presently be で な い. Recently, Scott et al. (1997) は different な る wrist の ligand で, for the first time, movement field before exercise, wild, wild の 5 ニ ュ ー ロ ン の 発 fire frequency が variations change す る こ と を report し て い る. He ら の be 験 デ ー タ か ら は internal coordinate system を specific す る こ と は で き て い な い が, masato section center coordinate system を 仮 set し た occasions は ど の よ う な デ ー タ が must ら れ る か と い う こ と を シ ミ ュ レ ー シ ョ ン に よ っ て し, compare beg す 検 る こ と は mean が あ る. そ の results, (い く つ か の Jane 単 change の た め の 仮 set で の あ る が) he ら の be 験 results と よ く as the result of た が ら れ て い る. こ の シ ミ ュ レ ー シ ョ ン · モ デ ル に は, a 々 の ニ ュ ー ロ ン の 発 fire の statistical features ば ら つ き が consider さ れ て お り, be 験 デ ー タ に very nearly い に シ ミ ュ レ ー シ ョ ン · デ ー タ が must ら れ る.

项目成果

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