Multiskalige niederdimensionale motorische kortikale Zustandsdynamik sagt naturalistisches Greifen- und Ergreifenverhalten voraus

Motorische Funktionen hängen von neuronalen Dynamiken ab, die sich über mehrere spatiotemporale Skalen der Populationsaktivität erstrecken, von den Aktionspotentialen der Neuronen bis zu größeren lokalen Feldpotentialen (LFP). Wie verschiedene Skalen der niederdimensionalen Populationsdynamik mit der Steuerung von Bewegungen in Beziehung stehen, bleibt unbekannt. Multiskalige neuronale Dynamik ist besonders wichtig zu untersuchen bei naturalistischen Greifen- und Ergreifbewegungen, die relativ unerforscht sind. Wir lernen neuartige multiskalige dynamische Modelle für die Spike-LFP-Netzwerkarbeit bei Affen, die naturalistische Greifen- und Ergreifbewegungen ausführen. Wir zeigen, dass die niederdimensionalen Dynamiken der Spiking- und LFP-Aktivität mehrere Hauptmodi aufwiesen, jeder mit einer einzigartigen Abfallfrequenz-Charakteristik. Ein Hauptmodus sagte dominierend Bewegungen voraus. Trotz der Existenz unterschiedlicher Hauptmodi in den beiden Skalen war dieser prädiktive Modus multiskalisch und wurde zwischen den Skalen geteilt und über Sitzungen und Affen hinweg geteilt, jedoch replizierte er nicht einfach die Verhaltensmodi. Darüber hinaus erklärte die Abfallfrequenz dieses multiskaligen Modus das Verhalten. Wir schlagen vor, dass die multiskalige, niederdimensionale motorische kortikale Zustandsdynamik die neuronale Kontrolle von naturalistischen Greifen- und Ergreifverhalten widerspiegelt.