Корково-мышечная когерентность
Корково-мышечная когерентность связана с синхронностью нейронной активности корковых областей мозга и мышц. Нейронная активность регистрируется с помощью электрофизиологических записей мозга (например , ЭЭГ , МЭГ , ЭКоГ и т. д.) и мышц ( ЭМГ ). Это метод изучения нейронного контроля движения.
Физиология
[ редактировать ]Первоначально сообщалось о корково-мышечной когерентности между МЭГ и ЭМГ. [1] и широко изучается между ЭМГ и ЭЭГ , МЭГ и т. д.
Истоки кортико-мышечной когерентности, по-видимому, лежат в связи в кортикоспинальных путях между первичной моторной корой и мышцами. В то время как роль нисходящих кортико-мышечных путей в формировании когерентности более ясна, роль восходящих сенсорных спинокортикальных путей менее определена.
Корково-мышечная когерентность представляет особый интерес в альфа-диапазоне (около 10 Гц), бета-диапазоне (15–30 Гц) и гамма-диапазоне (35–60 Гц).
Математика и статистика
[ редактировать ]Классический и часто используемый подход к оценке синхронности между нейронными сигналами — использование Coherence . [2]
Статистическая значимость когерентности находится как функция количества сегментов данных в предположении нормального распределения сигналов. [3] В качестве альтернативы можно использовать непараметрические методы, такие как начальная загрузка.
Вычислительные модели
[ редактировать ]
Корково-мышечная когерентность была смоделирована в моделях [4] [5] которые утверждают, что двигательные команды закодированы в пространственных паттернах синхронизации бета-диапазона в моторной коре. Определенные паттерны кортикальных колебаний могут быть пространственно отфильтрованы дендритными ветвями кортикоспинальных волокон, чтобы избирательно сформировать нисходящий импульс к мотонейронам спинного мозга. Таким образом, кортикальные колебания могут быть преобразованы в устойчивые мышечные силы, которые поддерживаются на протяжении всего периода колебаний. Хотя колебания служат лишь носителем двигательной команды, слабые следы бета-колебаний все же передаются мышцам. Эти следы проявляются как слабые уровни кортико-мышечной когерентности бета-диапазона, которые соответствуют тем, которые наблюдаются в физиологии. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Конвей, Б.А., Холлидей, Д.М., Фармер, С.Ф., Шахани, У., Маас, П., Вейр, А.И., и Розенберг, младший (1995). Синхронизация моторной коры и мотонейронного пула спинного мозга при выполнении постоянной двигательной задачи у человека. J Physiol, 489 (Часть 3), 917–924. http://doi.org/10.1113/jpsyol.1995.sp021104
- ^ Холлидей Д.М., Розенберг-младший, Амджад А.М., Бриз П., Конвей Б.А., Фармер С.Ф. (1995). «Схема анализа смешанных временных рядов/точечных данных процесса — теория и применение к изучению физиологического тремора, разрядов отдельных двигательных единиц и электромиограмм» . Прогресс биофизики и молекулярной биологии . 64 (2–3): 237–278. дои : 10.1016/S0079-6107(96)00009-0 . ПМИД 8987386 .
- ^ Холлидей, Д.М., и Розенберг, младший (1999). Анализ временной и частотной области данных импульсных последовательностей и временных рядов. В книге «Современные методы нейробиологических исследований» (стр. 503–543). Спрингер. Получено с http://doi.org/10.1007/978-3-642-58552-4_18.
- ^ Jump up to: а б Хейтманн С., Бунстра Т., Гонг П., Брейкспир М., Эрментраут Б. (2015). «Ритмы устойчивой позы: двигательные команды как пространственно организованные модели колебаний». Нейрокомпьютинг . 170 : 3–14. дои : 10.1016/j.neucom.2015.01.088 .
- ^ Хейтманн С., Бунстра Т., Брейкспир М. (2013). «Дендритный механизм декодирования бегущих волн: принципы и приложения к моторной коре» . PLOS Вычислительная биология . 9 (10): е1003260. Бибкод : 2013PLSCB...9E3260H . дои : 10.1371/journal.pcbi.1003260 . ПМЦ 3814333 . ПМИД 24204220 .
- ^ Бейкер С.Н., Килнер Дж.М., Пинчес Р.Н., Лемон Р.Н. (1999). «Роль синхронности и колебаний в мощности двигателя». Экспериментальное исследование мозга . 128 (1): 109–117. дои : 10.1007/s002210050825 . ПМИД 10473748 . S2CID 13533875 .