神経科学：運動は脊髄運動神経網内で回転する神経ダイナミクスに支配される

運動の生成は神経系の基本的機能の1つだが、その基盤となる神経原理はいまだ解明されていない。歩行などの律動的運動では、屈筋と伸筋が交互に活動するため、それを生み出す神経回路も同様に交互の活動を示すと想定されることが多い。今回我々は、腰髄ニューロンの集団活動記録を行い、これらのニューロン集団が、交互ではなく、神経空間内で低次元的な「回転」を行うことを示す。この回転では、律動的行動の間、神経活動が全ての相を連続的に繰り返している。回転の半径は企図した筋力と相関しており、この低次元の活動の軌跡を摂動すると、運動行動に変調が起こり得ることが分かった。脊髄の運動制御に関する既存のモデルでは回転の適切な説明が得られないことから、我々は、回転の問題、そして、速度の調節、力の制御、多機能性といった他の未解決問題も容易に説明できる、運動生成の神経理論を提唱する。

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