Центральный генератор шаблонов - Central pattern generator

Генераторы центральных паттернов (CPG) находятся биологические нейронные цепи которые производят ритмический выход в отсутствие ритмического входа.[1][2][3] Они являются источником тесно связанных паттернов нейронной активности, которые управляют ритмичным и стереотипным двигательным поведением, таким как ходьба, плавание, полет, эякуляция, мочеиспускание, дефекация, дыхание или жевание. Способность функционировать без участия высших областей мозга по-прежнему требует модулирующий входы и их выходы не фиксированы. Гибкость в ответ на сенсорную информацию - фундаментальное качество поведения, управляемого CPG.[1][2] Чтобы классифицировать как ритмический генератор, CPG требует:

  1. "два или более процессов, которые взаимодействуют таким образом, что каждый процесс последовательно увеличивается и уменьшается, и
  2. что в результате этого взаимодействия система неоднократно возвращается в исходное состояние ».[1]

CPG были обнаружены практически у всех исследованных видов позвоночных,[4][5] включая человека.[6][7][8]

Анатомия и психология

Локализация

Различные молекулярные, генетические и визуализирующие исследования были проведены в отношении локализации CPG. Результаты показали, что сети, ответственные за движение распределяются по нижнему грудному и поясничному отделам спинной мозг.[9] Ритмичные движения язык, которые участвуют в глотание, жевание и дыхание, движимы подъязычные ядра, которые получают входные данные от дорсально-мозговая ретикулярная колонка (DMRC) и ядро солитарного тракта (НТС).[10] Подъязычное ядро ​​получает ритмичные возбуждающие сигналы также от мозговой ствол дыхательные нейроны внутри комплекс до Бетцингера, который, по-видимому, играет важную роль в возникновении дыхания. ритмогенез.[11]

Анатомия

Хотя анатомические детали CPG конкретно известны лишь в нескольких случаях, было показано, что они происходят из спинного мозга различных позвоночных и зависят от относительно небольших и автономных нейронных сетей (а не от всей нервной системы) для генерации ритмических паттернов.[1][2][3] Было проведено множество исследований для определения нервный субстрат локомоторных CPG у млекопитающих. Нейронная ритмичность может возникать двумя способами: «через взаимодействие между нейронами (сетевую ритмичность) или через взаимодействие между токами в отдельных нейронах (эндогенные нейроны-осцилляторы)». Ключом к пониманию генерации ритмов является концепция полуцентрового осциллятора (HCO). Осциллятор полуцентра состоит из двух нейронов, которые не обладают ритмогенной способностью по отдельности, но производят ритмический выход при взаимном соединении. Генераторы с полуцентром могут работать по-разному. Во-первых, два нейрона не обязательно могут срабатывать в противофазе и могут срабатывать в любой относительной фазе, даже синхронно, в зависимости от синаптического высвобождения. Во-вторых, полуцентры также могут функционировать в режиме «выхода» или в режиме «освобождения». Побег и освобождение относятся к способу включения вне нейрона: путем выхода или освобождения от торможения. Генераторы полуцентра также могут быть изменены внутренними и сетевыми свойствами и могут иметь совершенно разные функции в зависимости от изменений синаптических свойств.[1]

Классический взгляд на CPG как на специфические сети нейронов, предназначенных только для этой функции, был поставлен под сомнение благодаря многочисленным данным, полученным в основном о центральной нервной системе беспозвоночных. В дополнение к классическим выделенным сетям, большинство CPG, по-видимому, на самом деле являются либо реорганизуемыми, либо распределенными схемами, а одна нейронная схема может сочетать функции, типичные для каждой из этих архитектур. Наблюдение у беспозвоночных генераторов паттернов, временно сформировавшихся до начала двигательной активности, подтверждает это предположение.[12] Таким образом, схемы CPG имеют гибкий характер.

Нейромодуляция

Организмы должны адаптировать свое поведение к потребностям своей внутренней и внешней среды. Генераторы центральных паттернов, как часть нейронной схемы организма, можно модулировать для адаптации к потребностям организма и окружающей среде. Три роли нейромодуляция для цепей CPG обнаружено:[1]

  1. Модуляция CPG как часть нормальной активности
  2. Модуляция изменяет функциональную конфигурацию CPG для получения различных выходных сигналов двигателя.
  3. Модуляция изменяет набор нейронов CPG, переключая нейроны между сетями и объединяя ранее отдельные сети в более крупные объекты
  • Модуляция CPG как часть нормальной активности

Например, Tritonia diomedea Плавание CPG может вызывать рефлексивную абстиненцию в ответ на слабую сенсорную информацию, уход от плавания в ответ на сильную сенсорную информацию и ползание после прекращения беглого плавания. Спинные плавательные интернейроны (DSI) плавающих CPG не только вызывают ритмичное бегство от плавания, но также соединяются с активирующими реснички эфферентными нейронами. Экспериментальные данные подтверждают, что оба поведения опосредованы DSI. «Учитывая крайние различия между этими формами поведения - ритмическое и тоническое, мышечное и цилиарное, кратковременное и продолжительное - эти результаты демонстрируют поразительную универсальность небольшой многофункциональной сети».[13] "Эта гибкость частично обусловлена ​​выпуском серотонин от DSI, что заставляет церебральную клетку 2 (C2) высвобождать больше передатчика и укреплять свои сетевые синапсы. Применение серотонинергических антагонистов препятствует созданию сетью модели плавания, и, следовательно, эта внутрисетевая модуляция оказывается существенной для колебаний сети ».[1]

  • Модуляция изменяет функциональную конфигурацию CPG для получения различных выходных сигналов двигателя.

Данные экспериментов Харриса-Уоррика в 1991 г. и Хупера и Мардера в 1987 г. предполагают, что функциональной целью модуляции является вся сеть CPG. Эти явления были впервые обнаружены в экспериментах с нейромодулятор в сердечном ганглии омара (Sullivan and Miller 1984). Эффект проктолин невозможно понять, глядя только на нейроны, на которые он воздействует напрямую. «Вместо этого нейроны, на которые непосредственно не воздействуют, изменяют реакцию непосредственно затронутых нейронов и помогают передавать изменения активности этих нейронов по всей сети», позволяя всей сети изменяться согласованным и синхронизированным образом.[1] Харрис-Уоррик и его коллеги на протяжении многих лет проводили множество исследований воздействия нейромодуляторов на нейронные сети CPG. Например, исследование 1998 года показало распределенный характер нейромодуляции и то, что нейромодуляторы могут реконфигурировать моторную сеть, чтобы разрешить семейство связанных движений. В частности, было показано, что дофамин влияет как на отдельные нейроны, так и на синапсы между нейронами. Дофамин усиливает одни синапсы и ослабляет другие, действуя пре- и постсинаптически по всему стоматогастральному ганглию ракообразных. Эти реакции, как и другие эффекты дофамина, могут быть противоположными по знаку в разных местах, показывая, что сумма эффектов является общим сетевым эффектом и может заставить CPG производить связанные семейства различных моторных выходов.[14]

  • Модуляция изменяет состав нейронов CPG, переключая нейроны между сетями и объединяя ранее отдельные сети в более крупные объекты.

Отдельная нейронная сеть, такая как центральный генератор паттернов, может модулироваться от момента к моменту для выполнения нескольких различных физических действий в зависимости от потребностей животного. Впервые это были изобретенные Геттингом и Декиным «полиморфные сети» в 1985 году.[15] Примером одного из таких полиморфных центральных генераторов паттернов является многофункциональная сеть моллюска. Tritonia diomedea. Как описал Хупер, слабое сенсорное воздействие на плавающий CPG вызывает рефлексивную абстиненцию, а сильное воздействие - плавание. Спинные плавательные интернейроны (DSI) контура выделяют серотонин для перехода в «режим плавания», в то время как применение серотонинергических антагонистов препятствует плавному режиму.[1] Кроме того, одна и та же единственная межнейронная сеть, как было обнаружено, вызывает не только «ритмичное бегущее плавание на основе мышц», но также «неритмичное, опосредованное ресничками ползание». Имеющиеся данные также предполагают, что хотя CPG контролирует связанные, но отдельные функции, нейромодуляция одной функции может происходить, не затрагивая другую. Например, режим плавания может быть сенсибилизирован серотонином, не влияя на режим ползания. Таким образом, схема CPG может управлять многими отдельными функциями с соответствующей нейромодуляцией.[13]

Механизм обратной связи

Хотя теория генерации центрального паттерна требует, чтобы базовая ритмичность и паттерн генерировались централизованно, CPG могут реагировать на сенсорную обратную связь, изменяя паттерны поведенчески приемлемыми способами. Изменить шаблон сложно, потому что обратная связь, полученная только во время одной фазы, может потребовать изменения движения в других частях шаблонного цикла для сохранения определенных координационных отношений. Например, ходьба с камнем в правой обуви меняет всю походку, даже если стимул присутствует только при стоянии на правой ноге. Даже в то время, когда левая нога опущена и сенсорная обратная связь неактивна, предпринимаются действия, чтобы продлить мах правой ногой и увеличить время на левой ноге, что приводит к хромоте. Этот эффект может быть связан с широко распространенными и продолжительными эффектами сенсорной обратной связи на CPG или из-за кратковременных эффектов на несколько нейронов, которые, в свою очередь, модулируют соседние нейроны и таким образом распространяют обратную связь по всему CPG. Некоторая степень модуляция требуется, чтобы один CPG мог принимать несколько состояний в ответ на обратную связь.[1]

Кроме того, эффект сенсорного ввода варьируется в зависимости от фазы паттерна, в котором он возникает. Например, во время ходьбы сопротивление верхней части качающейся ступни (например, горизонтальной палкой) заставляет ступню подниматься выше, чтобы переместиться через палку. Однако то же воздействие на стоящую ногу не может привести к подъему стопы, иначе человек упадет. Таким образом, в зависимости от фазы один и тот же сенсорный ввод может привести к тому, что ступня поднимется выше или будет более твердо удерживаться на земле. «Это изменение двигательной реакции в зависимости от фазы двигательного паттерна называется реверсией рефлекса и наблюдалось у беспозвоночных (DiCaprio and Clarac, 1981) и позвоночных (Forssberg et al., 1977). Как происходит этот процесс, плохо изучено, но опять же существуют две возможности. Первая состоит в том, что сенсорный ввод должным образом направляется к разным нейронам CPG в зависимости от фазы двигательного паттерна. Другой заключается в том, что входной сигнал достигает одних и тех же нейронов на всех этапах, но это, как следствие способа в когда сеть преобразует вход, отклик сети изменяется соответствующим образом в зависимости от фазы схемы двигателя ».[1]

В недавнем исследовании Готтшалл и Николс изучали заднюю конечность кошки с децеребрацией во время ходьбы (функция, контролируемая КПГ) в ответ на изменение угла наклона головы. В этом исследовании описываются различия в походке и положении тела кошек, идущих в гору, спуске и по ровной поверхности. Проприоцептивные (органы сухожилий Гольджи и мышечные веретена) и экстерорецептивные (оптические, вестибулярные и кожные) рецепторы работают по отдельности или в комбинации, чтобы настроить CPG на сенсорную обратную связь. В исследовании изучалось влияние проприорецепторов шеи (дающих информацию об относительном расположении головы и тела) и вестибулярных рецепторов (дающих информацию об ориентации головы относительно силы тяжести). Кошек с децеребрацией заставляли ходить по ровной поверхности с одной головой, наклоненной вверх или вниз. Сравнение кошек с децеребрацией и нормальными кошками показало аналогичные модели ЭМГ во время ровной ходьбы и модели ЭМГ, которые отражали ходьбу под гору с поднятой головой и ходьбу в гору с наклоненной головой. Это исследование доказало, что проприорецепторы шеи и вестибулярные рецепторы участвуют в сенсорной обратной связи, которая изменяет походку животного. Эта информация может быть полезна для лечения нарушений походки.[16]

Функции

Генераторы центральных паттернов могут выполнять множество функций у позвоночных животных. CPG могут играть роль в движении, дыхании, генерации ритма и других колебательный функции. Разделы ниже сосредоточены на конкретных примерах локомоции и генерации ритма, двух ключевых функций CPG.

Передвижение

Еще в 1911 г. это было признано экспериментами Томас Грэм Браун, что основной паттерн шагания может быть произведен спинным мозгом без необходимости нисходящих команд из коры головного мозга.[17][18]

Первое современное свидетельство наличия центрального генератора паттернов было получено путем изолирования нервной системы саранчи и демонстрации того, что она может изолированно производить ритмичный выходной сигнал, напоминающий таковой у летящей саранчи. Это было обнаружено Уилсоном в 1961 году.[1] С тех пор появились доказательства присутствия центральных генераторов паттернов у позвоночных животных, начиная с работы Эльжбеты Янковской в ​​1960-х годах над кошкой из Гетеборга, которая предоставила первые доказательства CPG спинного мозга. В этом разделе рассматривается роль центрального генератора паттернов в передвижении для минога и люди.

Минога использовалась в качестве модели для CPG позвоночных, потому что, хотя ее нервная система имеет организацию позвоночных, она имеет много положительных характеристик с беспозвоночными. При удалении от миноги неповрежденный спинной мозг может прожить несколько дней. in vitro. У него также очень мало нейронов, и его можно легко стимулировать для создания фиктивного плавательного движения, указывающего на центральный генератор паттернов. Еще в 1983 году Айерс, Карпентер, Карри и Кинч предположили, что существует CPG, отвечающий за большинство волнообразных движений миноги, включая плавание вперед и назад, копание в грязи и ползание по твердой поверхности, что, хотя и неудивительно, не соответствовало. активность интактного животного, тем не менее, обеспечивала основную двигательную активность.[19] Было обнаружено, что различные движения изменяются нейромодуляторами, включая серотонин, в исследовании Харриса-Уоррика и Коэна в 1985 году.[20] и тахикинин в исследовании Parker et al.[21] в 1998 году. Модель миноги CPG для передвижения была важна для изучения CPG. Хотя претензии Стен Грилнер, что сеть опорно-двигательного аппарата характеризуется, требование, которое, казалось бы, была некритически принята спинномозговой области опорно-двигательного аппарата сети, на самом деле существует много недостающих деталей и Grillner не могут предоставить доказательства, которые он использует, чтобы поддержать свои требования (Parker, 2006) .[22][23] Общая схема ЦПГ миноги в настоящее время используется при создании искусственных ЦПГ. Например, Айспеерт и Коджабачян использовали модель Экеберга для миноги для создания искусственных CPG и имитации плавательных движений в субстрате, похожем на миногу, с помощью контроллеров, основанных на кодировке SGOCE.[24] По сути, это первые шаги к использованию CPG для кодирования передвижения роботов. Модель позвоночного CPG также была разработана с использованием формализма Ходжкина-Хаксли,[25] его варианты [26] и подходы к системе управления.[27][28] Например, Яковенко и его коллеги разработали простую математическую модель, описывающую основные принципы, предложенные Т.Г. Коричневый с единицами интегрирования к порогу, организованными взаимно тормозящими связями. Этой модели достаточно для описания сложных свойств поведения, таких как различные режимы локомоции с доминированием разгибателей и сгибателей, наблюдаемые во время электростимуляции мезэнцефальная локомоторная область (MLR), фиктивная локомоция, индуцированная MLR.[28]

Связи между CPG, которые контролируют каждую конечность, управляют координацией между конечностями и, следовательно, походкой у четвероногих и, возможно, также двуногих животных.[29][30][31][32] Левая и правая координация опосредуется комиссуральной и передне-задней, а диагональная координация опосредуется протяженными пропиоспинальными интернейронами.[33][34] Баланс чередования левых и правых (опосредованный генетически идентифицированными классами нейронов V0d и V0v) с левой синхронизацией, способствующей комиссуральным интернейронам (потенциально опосредованным нейронами V3), определяет, выражаются ли ходьба и рысь (чередующиеся походки) или галоп и скованность (синхронные походки). .[29] Этот баланс изменяется с увеличением скорости, возможно, из-за модуляции супраспинальной движущей силой от MLR и опосредованной ретикулярной формацией, и вызывает зависимые от скорости переходы походки, характерные для четвероногих животных.[29][32][35] Переход от ходьбы к рыси потенциально происходит из-за более сильного уменьшения продолжительности фазы разгибания, чем продолжительность фазы сгибания, с увеличением скорости локомоторного движения, и может быть опосредован нисходящим диагональным торможением через длинные проприоспинальные нейроны V0d,[32] что приводит к постепенному увеличению перекрытия диагональных конечностей вплоть до диагональной синхронизации (рысь).[29] Комиссуральные и длинные проприоспинальные нейроны являются вероятной мишенью супраспинальных и соматосенсорных афферентных входов для адаптации межконечностной координации и походки к различным условиям окружающей среды и поведению.[32]

Генераторы центральных паттернов также способствуют передвижению человека. В 1994 году Calancie et al. описал «первый четко определенный пример генератора центрального ритма для шага у взрослого человека». Субъект был 37-летним мужчиной, который 17 лет назад получил травму шейного отдела спинного мозга. После первоначального полного паралича ниже шеи субъект в конечном итоге восстановил подвижность рук и пальцев и ограничил подвижность нижних конечностей. Он не оправился в достаточной мере, чтобы выдержать собственный вес. Спустя 17 лет субъект обнаружил, что, когда он лежал на спине и разгибал бедра, его нижние конечности совершали ступенчатые движения, пока он оставался лежать. «Движения (i) включали попеременное сгибание и разгибание его бедер, колен и лодыжек; (ii) были плавными и ритмичными; (iii) были достаточно сильными, чтобы испытуемый вскоре почувствовал дискомфорт из-за чрезмерной мышечной« напряженности »и приподнятого температура тела и (iv) не может быть остановлена ​​добровольным усилием ". После обширного изучения предмета экспериментаторы пришли к выводу, что «эти данные представляют собой самое четкое на сегодняшний день доказательство того, что такая [CPG] сеть действительно существует у человека».[36] Четыре года спустя, в 1998 году, Димитриевич и др. показали, что сети, генерирующие поясничный паттерн человека, могут быть активированы за счет воздействия на сенсорные афференты большого диаметра задних корешков.[6] Когда к этим волокнам применяется тоническая электрическая стимуляция у людей с двигательными повреждениями спинного мозга (то есть у людей, у которых спинной мозг функционально изолирован от мозга), могут быть вызваны ритмичные, локомоторные движения нижних конечностей. Эти измерения проводились в положении лежа на спине, что сводит к минимуму периферическую обратную связь. Последующие исследования показали, что эти поясничные локомоторные центры могут формировать большое количество разнообразных ритмических движений, комбинируя и распределяя стереотипные паттерны по многочисленным мышцам нижних конечностей.[7] Препарат, активирующий CPG, под названием Спиналон, активный центрально при пероральном приеме, также частично реактивирует спинномоторные нейроны у пациентов с полным или полностью двигательным повреждением спинного мозга. Действительно, двойное слепое рандомизированное плацебо-контролируемое исследование с участием 45 добровольцев с хроническими повреждениями AIS A / B (от 3 месяцев до 30 лет после травмы), лежащих в положении лежа на спине по соображениям безопасности, показало, что уровень Спиналона ниже максимального переносимая доза (MTD составляла 500/125/50 мг / кг L-DOPA / карбидопа / буспирон) переносилась хорошо. Предварительные доказательства эффективности были также обнаружены с помощью видеозаписи и электромиографических записей, поскольку дозы ниже МПД могли резко вызвать ритмичные локомоторные движения ног в группах со Спиналоном, но не в группах с плацебо (кукурузный крахмал).[37]

Нейромеханический контроль передвижения у млекопитающих

Если бы продолжительность шагового цикла и активация мышц были фиксированными, было бы невозможно изменить скорость тела и адаптироваться к изменяющейся местности. Было высказано предположение, что млекопитающее локомоторный CPG содержит «таймер» (возможно, в виде связанных осцилляторов), который генерирует циклы шагов различной продолжительности, и «формирование рисунка слой », который выбирает и оценивает активацию моторные бассейны.[25][38]Увеличение нервного импульса от локомоторной области среднего мозга (MLR) к спинному CPG увеличивает частоту цикла шага (каденс).[39] Продолжительность фаз замаха и стойки варьируется в довольно фиксированной зависимости, причем фазы стойки меняются больше, чем фазы замаха.[40]

Сенсорный ввод от конечностей может сокращать или увеличивать длительность отдельных фаз в процессе, похожем на управление конечным состоянием (в котором правила «если-то» определяют, когда происходят переходы между состояниями).[41][42][43] Например, если конечность, которая движется вперед, достигает конца поворота за меньшее время, чем текущая продолжительность фазы сгибателей, генерируемая CPG, сенсорный ввод заставит таймер CPG прекратить движение и начать фазу стойки.[44][45] Кроме того, по мере увеличения скорости тела слой формирования рисунка будет нелинейно увеличивать активацию мускулов, обеспечивая повышенные силы нагрузки и тяги. Было высказано предположение, что при хорошо спрогнозированных движениях длительность фазы, генерируемой CPG, и мышечные силы близко соответствуют тем, которые требуются развивающимися биомеханическими событиями, сводя к минимуму требуемые сенсорные коррекции. Термин «нейромеханическая настройка» был придуман для описания этого процесса. [28]

Рис. 1. Схема генератора локомоторного центрального паттерна в нервной системе млекопитающих. Командный сигнал, указывающий на увеличение скорости тела, спускается от глубоких ядер мозга через MLR к спинному мозгу и управляет синхронизирующим элементом спинномоторного CPG, чтобы генерировать циклы увеличения каденции. Продолжительность разгибательной фазы меняется больше, чем длительность сгибательной фазы. Командный сигнал также управляет слоем формирования рисунка для генерации циклической активации мотонейронов сгибателей и разгибателей. Нагрузке на активированные мышцы (например, поддерживающие движущуюся массу тела) сопротивляются внутренние пружинные свойства мышц. Это эквивалентно обратной связи смещения. Сила и смещение воспринимаются мышечное веретено и Орган сухожилия Гольджи афференты рефлекторно активируют мотонейроны. Ключевая роль этих афферентов состоит в том, чтобы регулировать время фазовых переходов, предположительно, влияя на таймер CPG или отменяя его. Изменено из [46]

На рис. 1 представлена ​​упрощенная схема, суммирующая эти предложенные механизмы. Команда, определяющая желаемую скорость тела, спускается от высших центров к MLR, который приводит в движение CPG спинномоторного двигателя. Таймер CPG производит соответствующую каденцию и длительность фазы, а слой формирования паттерна модулирует выходы мотонейронов.[46] Активированные мышцы сопротивляются растяжению благодаря своим внутренним биомеханическим свойствам, обеспечивая быструю форму управления с обратной связью по длине и скорости. Рефлексы, опосредованные Орган сухожилия Гольджи и другие афференты обеспечивают дополнительную компенсацию нагрузки, но основная роль сенсорного ввода может заключаться в регулировке или отмене CPG при переходах из стойки в стойку-стойку.[47]

Как описано в Нейромодуляция, человеческий локомотив CPG очень легко адаптируется и может реагировать на сенсорную информацию. Он получает входные данные от ствола мозга, а также от окружающей среды, чтобы поддерживать работу сети в регулируемом режиме. Новые исследования не только подтвердили наличие CPG для передвижения человека, но также подтвердили его надежность и адаптивность. Например, Чой и Бастиан показали, что сети, отвечающие за ходьбу человека, адаптируются в краткосрочной и долгосрочной перспективе. Они продемонстрировали адаптацию к разным образцам походки и различным условиям ходьбы. Также они показали, что разные двигательные паттерны могут адаптироваться независимо. Взрослые могут даже ходить на беговых дорожках, двигаясь в разных направлениях для каждой ноги. Это исследование показало, что независимые сети контролируют ходьбу вперед и назад и что сети, управляющие каждой ногой, могут адаптироваться независимо и обучаться ходить независимо.[48] Таким образом, люди также обладают центральным генератором паттернов для передвижения, который способен не только генерировать ритмические паттерны, но также замечательно адаптироваться и использоваться в самых разных ситуациях.

Дыхание

Дальнейшая информация: Респираторный центр

Трехфазная модель - это классический взгляд на респираторный CPG. Фазы дыхательного CPG характеризуются ритмической активностью: (1) диафрагмального нерва при вдохе; (2) возвратные ветви гортанного нерва, которые иннервируют тиреоаритеноидную мышцу во время последней стадии выдоха; (3) ветви внутренних межреберных нервов, которые иннервируют треугольную мышцу грудины во время второй стадии выдоха. Классически считается, что ритмичность этих нервов происходит от одного генератора ритма. В этой модели фазирование производится за счет реципрокного синаптического торможения между группами последовательно активных интернейронов.

Тем не менее была предложена альтернативная модель.[49] подкреплено некоторыми экспериментальными данными. Согласно этой модели, дыхательный ритм генерируется двумя связанными анатомически разными генераторами ритма, один в комплекс до Бетцингера[50] а другой в ретротрапециевидное ядро / парафациальный респираторная группа. Дальнейшее исследование подтвердило гипотезу о том, что одна из сетей отвечает за ритм вдоха, а другая - за ритм выдоха. Следовательно, вдохновение и выдох - разные функции, и одна из них не побуждает другую, как принято считать, но одна из двух доминирует над поведением, создавая более быстрый ритм.

Глотание

Глотание включает скоординированное сокращение более чем 25 пар мышц ротоглотки, гортани и пищевода, которые активны во время ротоглоточной фазы, за которой следует первичная перистальтика пищевода. Глотание зависит от CPG, расположенного в продолговатом мозге, который включает несколько моторных ядер ствола головного мозга и две основные группы интернейронов: группу дорсального глотания (DSG) в ядро tractus solitarii и вентральная группа глотания (VSG), расположенная в вентролатеральном мозговом веществе выше ядра ambiguus. Нейроны в DSG отвечают за формирование паттерна глотания, в то время как в VSG распределяют команды по различным пулам мотонейронов. Как и в других CPG, функционирование центральной сети может модулироваться периферийными и центральными входами, так что паттерн глотания адаптируется к размеру болюса.

В этой сети центральные тормозные связи играют главную роль, вызывая рострокаудальное торможение, которое аналогично рострокаудальной анатомии глотательного тракта. Таким образом, когда нейроны, управляющие проксимальными частями тракта, активны, те, которые управляют более дистальными частями, подавляются. Помимо типа связи между нейронами, внутренние свойства нейронов, особенно нейронов NTS, вероятно, также влияют на формирование и синхронизацию паттерна глотания.

Глотательный CPG - это гибкий CPG. Это означает, что по крайней мере некоторые из нейронов глотания могут быть многофункциональными нейронами и принадлежать к пулам нейронов, которые являются общими для нескольких CPG. Одним из таких CPG является респираторный, который, как наблюдали, взаимодействует с глотанием CPG.[51][52]

Генераторы ритмов

Генераторы центральных паттернов также могут играть роль в генерации ритмов для других функций у позвоночных. Например, система вибрисс крысы использует нетрадиционный CPG для взбивать движения. «Как и другие CPG, генератор взбивания может работать без коркового сигнала или сенсорной обратной связи. Однако, в отличие от других CPG, мотонейроны вибрисс активно участвуют в ритмогенез путем преобразования тонических серотонинергических входов в паттерны моторных выходов, ответственных за движение вибрисс ».[53] Дыхание - еще одна нелокомотивная функция центральных генераторов паттернов. Например, личинки земноводных осуществляют газообмен в основном за счет ритмичной вентиляции жабр. Исследование показало, что вентиляция легких в стволе головного мозга головастиков может управляться механизмом, подобным кардиостимулятору, тогда как респираторный CPG адаптируется у взрослой лягушки-быка по мере взросления.[54] Таким образом, CPG выполняют широкий спектр функций у позвоночных животных и могут широко адаптироваться и изменяться в зависимости от возраста, окружающей среды и поведения.

Механизм ритмических генераторов: постингибиторный рикошет

Ритмичность CPG также может быть результатом зависимых от времени свойств клеток, таких как адаптация, отсроченное возбуждение и постингибиторный отскок (PIR). PIR - это внутреннее свойство, которое вызывает ритмическую электрическую активность за счет деполяризации мембраны после исчезновения гиперполяризующего стимула. «Это может быть вызвано несколькими механизмами, включая катионный ток, активированный гиперполяризацией (Ih), или деинактивацию внутренних токов, активируемых деполяризацией» [55] После прекращения торможения этот период PIR можно объяснить как время повышенной возбудимости нейронов. Это свойство многих нейронов ЦНС, которое иногда приводит к «всплескам» потенциала действия сразу после подавляющего синаптического входа ». В связи с этим было высказано предположение, что PIR может способствовать поддержанию колебательной активности в нейронных сетях, которые характеризуются взаимные тормозящие связи, такие как те, которые участвуют в локомоторном поведении. Кроме того, PIR часто включается в качестве элемента в вычислительные модели нейронных сетей, которые включают взаимное торможение " [56]Например, «PIR в нейронах рецептора растяжения рака вызывается восстановлением от адаптации в ходе ингибирующей гиперполяризации. Одной из особенностей этой системы является то, что PIR возникает только в том случае, если гиперполяризация возникает на фоне возбуждения, вызванного в данном случае Они также обнаружили, что PIR может быть вызван в рецепторе растяжения с помощью импульсов гиперполяризационного тока. Это было важным открытием, поскольку оно показало, что PIR является внутренним свойством постсинаптического нейрона, связанным с изменением мембранного потенциала, связанным с ингибированием, но не зависящим от рецепторы передатчиков или пресинаптические свойства. Последний вывод выдержал испытание временем, отмечая PIR как надежное свойство нейронов ЦНС в самых разных контекстах ».[57]Это клеточное свойство легче всего увидеть в нейронной цепи Миноги. Плавательное движение создается за счет чередования нервной активности левой и правой стороны тела, заставляющей его сгибаться вперед и назад, создавая колебательные движения. В то время как Минога наклонена влево, с правой стороны наблюдается взаимное торможение, заставляющее ее расслабляться из-за гиперполяризации. Сразу после этого гиперополяризующего стимула интернейроны используют постингибиторный отскок, чтобы инициировать активность в правой стороне. Деполяризация мембраны заставляет ее сокращаться, в то время как реципрокное торможение теперь применяется к левой стороне.

Функции у беспозвоночных

Как описано ранее, CPG также могут функционировать различными способами у беспозвоночных животных. В моллюске ТритонияCPG модулирует рефлексивную абстиненцию, избегание плавания и ползания.[13] CPG также используются в полете у саранчи и в дыхательных системах других насекомых.[1] Генераторы центральных паттернов играют важную роль у всех животных и демонстрируют удивительную изменчивость и приспособляемость почти во всех случаях.

Альтернативные интерпретации

Одна из теорий, которая примиряет роль сенсорной обратной связи во время ритмической локомоции, состоит в том, чтобы переопределить CPG как «средства оценки состояния», а не как генераторы ритма.[58] С этой точки зрения CPG являются внутренним процессором спинного мозга, который корректирует несовершенную сенсорную обратную связь и адаптирует центральный входной сигнал к этому оптимизированному периферийному входу.[59] Модели, использующие эту структуру, могут выполнять ритмическое поведение, а также фиктивную локомоцию без включения независимых генераторов ритма.

Рекомендации

  1. ^ а б c d е ж грамм час я j k л м Хупер, Скотт Л. (1999–2010). "Генераторы центральных шаблонов". Энциклопедия наук о жизни. Джон Вили и сыновья. Дои:10.1038 / npg.els.0000032. ISBN  978-0-470-01590-2.
  2. ^ а б c Го 2002
  3. ^ а б Гертин, Пенсильвания. (Январь 2019). «Генераторы центральных паттернов в стволе и спинном мозге: обзор основных принципов, сходств и различий». Обзоры в неврологии. 30 (2): 107–164. Дои:10.1515 / revneuro-2017-0102. PMID  30543520. S2CID  56493287.
  4. ^ Халтборн Х., Нильсен Дж. Б. (февраль 2007 г.). «Спинальный контроль передвижений - от кота к человеку». Acta Physiologica. 189 (2): 111–21. Дои:10.1111 / j.1748-1716.2006.01651.x. PMID  17250563. S2CID  41080512.
  5. ^ Гертин П.А. (декабрь 2009 г.). "Центральный генератор паттернов для передвижения млекопитающих". Обзоры исследований мозга. 62 (4): 345–56. Дои:10.1016 / j.brainresrev.2009.08.002. PMID  19720083. S2CID  9374670.CS1 maint: использует параметр авторов (связь)
  6. ^ а б Димитриевич М.Р., Герасименко Ю., Пинтер М.М. (ноябрь 1998 г.). «Доказательства генератора центральных паттернов спинного мозга у людей». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 860 (1): 360–76. Bibcode:1998НЯСА.860..360Д. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1998.tb09062.x. PMID  9928325. S2CID  102514.
  7. ^ а б Danner SM, Hofstoetter US, Freundl B, Binder H, Mayr W., Rattay F, Minassian K (март 2015 г.). «Спинальное двигательное управление человека основано на гибко организованных импульсных генераторах». Мозг. 138 (Pt 3): 577–88. Дои:10.1093 / мозг / awu372. ЧВК  4408427. PMID  25582580.
  8. ^ Минасян, Карен; Hofstoetter, Ursula S .; Дзеладини, Флорин; Guertin, Pierre A .; Айспеерт, Ауке (2017). «Генератор центрального паттерна человека для передвижения: существует ли он и способствует ли он ходьбе?». Нейробиолог. 23 (6): 649–663. Дои:10.1177/1073858417699790. PMID  28351197. S2CID  33273662.
  9. ^ Кин О., Батт С.Дж. (июль 2003 г.). «Физиологическая, анатомическая и генетическая идентификация нейронов CPG в развивающемся спинном мозге млекопитающих». Прог. Нейробиол. 70 (4): 347–61. Дои:10.1016 / S0301-0082 (03) 00091-1. PMID  12963092. S2CID  22793900.
  10. ^ Каннингем Е.Т., Савченко ЧП (февраль 2000 г.). «Дорсальные мозговые пути, подчиняющие оромоторные рефлексы у крыс: значение для центрального нервного контроля глотания». J. Comp. Neurol. 417 (4): 448–66. Дои:10.1002 / (SICI) 1096-9861 (20000221) 417: 4 <448 :: AID-CNE5> 3.0.CO; 2-S. PMID  10701866.
  11. ^ Фельдман Дж. Л., Митчелл Г. С., Натти Э. (2003). «Дыхание: ритмичность, пластичность, химиочувствительность». Анну. Преподобный Neurosci. 26 (1): 239–66. Дои:10.1146 / annurev.neuro.26.041002.131103. ЧВК  2811316. PMID  12598679.
  12. ^ Жан А. (апрель 2001 г.). «Стволовой контроль глотания: нейронная сеть и клеточные механизмы». Physiol. Rev. 81 (2): 929–69. Дои:10.1152 / Physrev.2001.81.2.929. PMID  11274347.
  13. ^ а б c Попеску И.Р., Фрост В.Н. (март 2002 г.). «Совершенно непохожие поведения, опосредованные многофункциональной сетью у морского моллюска Tritonia diomedea». J. Neurosci. 22 (5): 1985–93. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.22-05-01985.2002. ЧВК  6758888. PMID  11880529.
  14. ^ Харрис-Уоррик Р.М., Джонсон Б.Р., Пек Дж. Х., Клоппенбург П., Аяли А., Скарбински Дж. (Ноябрь 1998 г.). «Распределенные эффекты модуляции дофамина в пилорической сети ракообразных». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 860 (1 NeuronaL Mech): 155–67. Bibcode:1998НЯСА.860..155Н. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1998.tb09046.x. PMID  9928309. S2CID  23623832.
  15. ^ Харрис-Уоррик Р.М., Мардер Э. (1991). «Модуляция нейронных сетей для поведения». Анну. Преподобный Neurosci. 14 (1): 39–57. Дои:10.1146 / annurev.ne.14.030191.000351. PMID  2031576.
  16. ^ Gottschall JS, Nichols TR (сентябрь 2007 г.). «Угол наклона головы влияет на мышечную активность децеребрирующих задних конечностей кошки во время ходьбы». Exp Brain Res. 182 (1): 131–5. Дои:10.1007 / s00221-007-1084-z. ЧВК  3064865. PMID  17690872.
  17. ^ Грэм-Браун, Т. (1911). «Внутренние факторы акта развития млекопитающего». Философские труды Лондонского королевского общества B. 84 (572): 308–319. Bibcode:1911RSPSB..84..308B. Дои:10.1098 / rspb.1911.0077.
  18. ^ Уилан П.Дж. (декабрь 2003 г.). «Развивающие аспекты спинальной локомоторной функции: взгляд с помощью экстракорпорального препарата спинного мозга мыши в». J. Physiol. 553 (Pt 3): 695–706. Дои:10.1113 / jphysiol.2003.046219. ЧВК  2343637. PMID  14528025.
  19. ^ Эйерс Дж., Карпентер Г.А., Карри С., Кинч Дж. (Сентябрь 1983 г.). «Какое поведение опосредует центральная моторная программа миноги?». Наука. 221 (4617): 1312–4. Bibcode:1983Научный ... 221.1312A. Дои:10.1126 / science.6137060. PMID  6137060.
  20. ^ Harris-Warrick R, Cohen A (1985) Серотонин модулирует центральный генератор паттернов для передвижения в изолированном спинном мозге миноги. Дж. Эксп Биол 116: 27-46.
  21. ^ Паркер Д., Чжан В., Грилнер С. (1998). «Вещество Р модулирует ответы NMDA и вызывает долгосрочный синтез белка-зависимой модуляции локомоторной сети миноги». J Neurosci. 18 (12): 4800–4813. Дои:10.1523 / JNEUROSCI.18-12-04800.1998. ЧВК  6792700. PMID  9614253.
  22. ^ Паркер Д. (январь 2006 г.). «Сложности и неопределенности функции нейронной сети». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 361 (1465): 81–99. Дои:10.1098 / rstb.2005.1779. ЧВК  1626546. PMID  16553310.
  23. ^ Паркер Д. (август 2010 г.). «Анализ нейронных сетей: предпосылки, обещания и неопределенности». Философские труды Лондонского королевского общества. Серия B, Биологические науки. 365 (1551): 2315–28. Дои:10.1098 / rstb.2010.0043. ЧВК  2894952. PMID  20603354.
  24. ^ Айспеерт, Ауке Ян и Джером Коджабачян «Эволюция и разработка центрального генератора шаблонов для плавания миноги». Исследовательская статья № 926, кафедра искусственного интеллекта, Эдинбургский университет, 1998 г.
  25. ^ а б Рыбак И.А., Шевцова Н.А., Лафренье-Рула М., МакКри Д.А. (декабрь 2006 г.). «Моделирование спинномозговой схемы, участвующей в генерации локомоторных паттернов: выводы из делеций во время фиктивной локомоции». Журнал физиологии. 577 (Pt 2): 617–39. Дои:10.1113 / jphysiol.2006.118703. ЧВК  1890439. PMID  17008376.
  26. ^ Башор Д.П., Дай Й., Криеллаарс Д.И., Джордан Л.М. (ноябрь 1998 г.). «Генераторы паттернов для мышц, пересекающих более одного сустава». Летопись Нью-Йоркской академии наук. 860 (1 нейронный мех): 444–7. Bibcode:1998НЯСА.860..444Б. CiteSeerX  10.1.1.215.3329. Дои:10.1111 / j.1749-6632.1998.tb09071.x. PMID  9928334. S2CID  7322093.
  27. ^ Яковенко С., МакКри Д.А., Стецина К., Прочазка А. (август 2005 г.). «Контроль продолжительности локомоторного цикла». Журнал нейрофизиологии. 94 (2): 1057–65. CiteSeerX  10.1.1.215.8127. Дои:10.1152 / ян.00991.2004. PMID  15800075.
  28. ^ а б c Прочазка А, Яковенко С (2007). «Гипотеза нейромеханической настройки». Вычислительная нейробиология: теоретические сведения о функциях мозга. Прог. Brain Res. Прогресс в исследованиях мозга. 165. С. 255–65. Дои:10.1016 / S0079-6123 (06) 65016-4. ISBN  9780444528230. PMID  17925251.
  29. ^ а б c d Даннер С.М., Вильшин С.Д., Шевцова Н.А., Рыбак И.А. (декабрь 2016 г.). «Центральный контроль межконечностной координации и зависящей от скорости выражения походки у четвероногих». Журнал физиологии. 594 (23): 6947–6967. Дои:10.1113 / JP272787. ЧВК  5134391. PMID  27633893.
  30. ^ Talpalar AE, Bouvier J, Borgius L, Fortin G, Pierani A, Kiehn O (август 2013 г.). «Двухрежимная работа нейронных сетей, участвующих в чередовании левых и правых». Природа. 500 (7460): 85–8. Bibcode:2013Натура 500 ... 85 т. Дои:10.1038 / природа12286. PMID  23812590. S2CID  4427401.
  31. ^ Кин О. (апрель 2016 г.). «Расшифровка организации спинномозговых цепей, контролирующих движение». Обзоры природы. Неврология. 17 (4): 224–38. Дои:10.1038 / номер 2016.9. ЧВК  4844028. PMID  26935168.
  32. ^ а б c d Даннер С.М., Шевцова Н.А., Фригон А., Рыбак И.А. (ноябрь 2017 г.). «Вычислительное моделирование контуров позвоночника, контролирующих координацию конечностей и походку у четвероногих». eLife. 6. Дои:10.7554 / eLife.31050. ЧВК  5726855. PMID  29165245.
  33. ^ Беллардита К., Кин О. (июнь 2015 г.). «Фенотипическая характеристика изменений походки, связанных со скоростью у мышей, показывает модульную организацию локомоторных сетей». Текущая биология. 25 (11): 1426–36. Дои:10.1016 / j.cub.2015.04.005. ЧВК  4469368. PMID  25959968.
  34. ^ Рудер Л., Такеока А., Арбер С. (декабрь 2016 г.). «Дальняя Убывание Spinal Нейроны Обеспечение четвероногий стабильности опорно-двигательного аппарата». Нейрон. 92 (5): 1063–1078. Дои:10.1016 / j.neuron.2016.10.032. PMID  27866798.
  35. ^ Осборн Дж., Шевцова Н.А., Каджано В., Даннер С.М., Рыбак И.А. (январь 2019 г.). «Численное моделирование схем управления стволом мозга частоты двигательной и походка». eLife. 8. Дои:10.7554 / eLife.43587. ЧВК  6355193. PMID  30663578.
  36. ^ Каланси Б., Нидхэм-Шропшир Б., Джейкобс П., Уиллер К., Зич Г., Грин Б.А. (октябрь 1994 г.). «Непроизвольные шаги после хронической травмы спинного мозга. Доказательства наличия центрального генератора ритма для передвижения у человека». Мозг. 117 (Pt 5): 1143–59. Дои:10.1093 / мозг / 117.5.1143. PMID  7953595.
  37. ^ Радхакришна М., Штойер И., Принц Ф, Робертс М., Монгеон Д., Киа М., Дайк С., Мэтт Дж., Вайланкур М., Гертен, Пенсильвания (декабрь 2017 г.). «Двойное слепое плацебо-контролируемое рандомизированное исследование фазы I / IIa (безопасность и эффективность) с буспироном / леводопой / карбидопой (Спиналон) у субъектов с полным повреждением спинного мозга AIS A или полным моторным AIS B». Текущий фармацевтический дизайн. 23 (12): 1789–1804. Дои:10.2174/1381612822666161227152200. PMID  28025945.
  38. ^ Перре С., Кабельген Дж. М. (1980). «Основные характеристики локомоторного цикла задних конечностей у декортикальной кошки с особым акцентом на бифункциональные мышцы». Исследование мозга. 187 (2): 333–352. Дои:10.1016/0006-8993(80)90207-3. PMID  7370734. S2CID  44913308.
  39. ^ Шик М.Л., Северин Ф.В., Орловский Г.Н. (1966). «Управление ходьбой и бегом с помощью электростимуляции среднего мозга». Биофизика. 11: 756–765.
  40. ^ Goslow GE Jr .; Reinking RM; Стюарт Д.Г. (1973). «Цикл кошачьего шага: углы суставов задних конечностей и длина мышц при неограниченном движении». Журнал морфологии. 141 (1): 1–41. Дои:10.1002 / jmor.1051410102. PMID  4727469. S2CID  42918929.
  41. ^ Круз H (1990). «Какие механизмы координируют движения ног у шагающих членистоногих?» (PDF). Тенденции в неврологии. 13 (1): 15–21. Дои:10.1016 / 0166-2236 (90) 90057-ч. PMID  1688670. S2CID  16401306.
  42. ^ Хемами Х., Томович Р., Серанович А.З. (1978). «Конечное управление плоскими двуногими при ходьбе и сидении». Журнал биоинженерии. 2 (6): 477–494. PMID  753838.
  43. ^ Прочазка А (1993). «Сравнение естественного и искусственного управления движением». IEEE Trans Rehab Eng. 1: 7–17. Дои:10.1109/86.242403.
  44. ^ Хиберт Г.В., Уилан П.Дж., Прочазка А., Пирсон К.Г. (1996). «Вклад афферентных мышц сгибателей задних конечностей во время фазовых переходов в цикле шага кошки». Журнал нейрофизиологии. 75 (3): 1126–1137. Дои:10.1152 / jn.1996.75.3.1126. PMID  8867123.
  45. ^ Гертин П., Ангел MJ, Perreault MC, McCrea DA (1995). «Афференты группы разгибателей голеностопного сустава I возбуждают разгибатели задней конечности во время фиктивной локомоции у кошки». Журнал физиологии. 487 (1): 197–209. Дои:10.1113 / jphysiol.1995.sp020871. ЧВК  1156609. PMID  7473249.
  46. ^ а б Прохазка А, Эллавей PH (2012). «Сенсорные системы в управлении движением». Комплексная физиология, Приложение 29: Справочник по физиологии, Упражнения: Регулирование и интеграция множества систем. Нью-Йорк: John Wiley & Sons совместно с Американским физиологическим обществом. С. 2615-2627.
  47. ^ Донелан Дж. М., Маквеа Д. А., Пирсон К. Г. (2009). «Силовая регуляция активности мышц-разгибателей голеностопного сустава у свободно ходящих кошек». J Нейрофизиол. 101 (1): 360–371. Дои:10.1152 / январь 90918.2008. PMID  19019974.
  48. ^ Чой Дж. Т., Бастиан А. Дж. (Август 2007 г.). «Адаптация раскрывает независимые сети управления ходьбой человека». Nat. Неврологи. 10 (8): 1055–62. Дои:10.1038 / nn1930. PMID  17603479. S2CID  1514215.
  49. ^ Янчевский В.А., Фельдман Дж. Л. (январь 2006 г.). «Четкие генераторы ритма вдоха и выдоха у молодых крыс». Журнал физиологии. 570 (Pt 2): 407–20. Дои:10.1113 / jphysiol.2005.098848. ЧВК  1464316. PMID  16293645.
  50. ^ Смит Дж. К., Элленбергер Х. Х., Баллани К., Рихтер Д. В., Фельдман Дж. Л. (ноябрь 1991 г.). «Комплекс пре-Бётцингера: область ствола мозга, которая может генерировать дыхательный ритм у млекопитающих». Наука. 254 (5032): 726–9. Bibcode:1991Sci ... 254..726S. Дои:10.1126 / science.1683005. ЧВК  3209964. PMID  1683005.
  51. ^ Дик Т.Е., Оку Ю., Романюк-младший, Черняк Н.С. (июнь 1993 г.). «Взаимодействие между центральными генераторами паттернов дыхания и глотания у кошки». Журнал физиологии. 465: 715–30. Дои:10.1113 / jphysiol.1993.sp019702. ЧВК  1175455. PMID  8229859.
  52. ^ Grélot L, Barillot JC, Bianchi AL (1989). «Фарингеальные мотонейроны: респираторная активность и ответы на афференты гортани у децеребрированной кошки». Экспериментальное исследование мозга. 78 (2): 336–44. Дои:10.1007 / bf00228905. PMID  2599043. S2CID  605299.
  53. ^ Крамер Н.П., Ли Й., Келлер А. (март 2007 г.). «Генератор ритма взбивания: новая сеть млекопитающих для генерации движения». Журнал нейрофизиологии. 97 (3): 2148–58. Дои:10.1152 / jn.01187.2006. ЧВК  1821005. PMID  17202239.
  54. ^ Брох Л., Моралес Р.Д., Сандовал А.В., Хедрик М.С. (апрель 2002 г.). «Регулирование генератора респираторного центрального паттерна посредством хлорид-зависимого ингибирования во время развития лягушки-быка (Rana catesbeiana)». Журнал экспериментальной биологии. 205 (Пт 8): 1161–9. PMID  11919275.
  55. ^ Angstadt JD, Grassmann JL, Theriault KM, Levasseur SM (август 2005 г.). «Механизмы постингибиторного рикошета и его модуляция серотонином в возбуждающих мотонейронах плавания медицинской пиявки». Журнал сравнительной физиологии А. 191 (8): 715–32. Дои:10.1007 / s00359-005-0628-6. PMID  15838650. S2CID  31433117.
  56. ^ Перкель Д.Х., Маллони Б. (июль 1974 г.). «Производство моторных паттернов в реципрокно ингибирующих нейронах, демонстрирующих постингибиторный отскок». Наука. 185 (4146): 181–3. Bibcode:1974Наука ... 185..181П. Дои:10.1126 / science.185.4146.181. PMID  4834220. S2CID  38173947.
  57. ^ Герасимов В.Д., Костюк П.Г., Майский В.А. (1966). «Реакции гигантских нейронов на обрыв гиперполяризующего тока». Труды Федерации. Приложение к переводу; Избранные переводы медицинских наук. 25 (3): 438–42. PMID  5222090.
  58. ^ Рю, Хансол X. и Артур Д. Куо. «Принцип Оптимальности для генераторов локомоторного центрального узора.» bioRxiv (2019)
  59. ^ Куо А.Д. (апрель 2002 г.). «Относительные роли прямой связи и обратной связи в управлении ритмическими движениями». Блок управления двигателем. 6 (2): 129–45. Дои:10.1123 / mcj.6.2.129. PMID  12122223.

внешняя ссылка