Ojakangas C L, Ebner T J
Department of Neurosurgery, University of Minnesota, Minneapolis 55455.
J Neurophysiol. 1994 Dec;72(6):2617-30. doi: 10.1152/jn.1994.72.6.2617.
我们在一个自愿运动学习范式中研究了小脑浦肯野细胞放电与运动学缩放之间的关系。该研究聚焦于复合动作电位(CS)放电的发生是否与运动学变化相关。两只猕猴被训练使用双关节操作器在水平视频屏幕上从起始目标将光标移动到四个目标框之一。光标与手之间的关系(增益)发生了变化,这就需要对移动距离进行缩放以完成任务。如前所述,当在100 - 200次运动试验中呈现新的增益时,动物通过采用一种缩放运动第一阶段的幅度和速度同时保持达到峰值速度的时间不变的策略来调整它们的运动。
该范式由四个不同阶段组成。最初进行增益为1.0的对照阶段。接下来180 - 210次运动的学习阶段使用四种增益(0.6、0.75、1.5或2.0)之一。最后,测试阶段包括在所学增益下进行100次试验中的80%以及在对照增益1.0下进行20%的试验。距离控制阶段包括使用增益1.0,但让动物移动到在适应状态下手移动的距离和方向处放置的目标。
在距离控制、对照、学习和测试阶段记录了主要来自两只灵长类动物三个小脑半球V区和VI区中间及外侧区域的141个浦肯野细胞的简单动作电位(SSs)和CSs。一些细胞记录于小叶VII和 Crus I。如先前记录的那样,CS活动在学习阶段增加。CS放电的增加发生在运动的前200 - 300毫秒之前或期间。这与适应新增益所需的运动学变化发生的时间段相同。在学习范式期间记录的141个浦肯野细胞中,104个(74%)在学习 - 测试阶段表现出CS放电频率显著增加。在这104个细胞中,82个具有统计学上显著的SS调制。
有CS的运动试验与没有CS的试验分开。在运动开始时对齐运动学和动作电位序列数据,相互减去平均速度曲线,并应用严格的统计标准来测试任何差异的显著性。随机分为两组的运动试验用作对照。(摘要截断于400字)