Contribución de Diferentes Controladores de Extremidades a la Modulación de Neuronas de la Corteza Motora durante la Locomoción

Durante la locomoción, las neuronas en la corteza motora exhiben una profunda modulación de frecuencia relacionada con el paso. La fuente de esta modulación no está clara. El objetivo de este estudio fue revelar la contribución de diferentes controladores de extremidades (mecanismos locomotores de extremidades individuales) a la modulación periódica de neuronas de la corteza motora durante la locomoción. Se llevaron a cabo experimentos en gatos crónicamente instrumentados. La actividad de neuronas individuales se registró durante la locomoción cuadrupedal regular (control), así como cuando solo un par de extremidades (delante, atrás, derecha o izquierda) estaba caminando mientras el otro par estaba de pie. La comparación de los patrones de modulación en estas neuronas (su perfil de descarga con respecto al ciclo de paso) durante el control y diferentes tareas locomotoras bipédalas reveló varios grupos de neuronas que reciben combinaciones distintas de entradas de diferentes controladores de extremidades. En la mayoría (73%) de las neuronas del área de la extremidad delantera de la corteza motora, la modulación durante el control fue determinada exclusivamente por los controladores de las extremidades delanteras (derecha, izquierda o ambas), mientras que en la minoría (27%), los controladores de las extremidades traseras también contribuyeron. Por el contrario, solo en el 30% de las neuronas del área de la extremidad trasera fue determinada la modulación exclusivamente por los controladores de las extremidades traseras (derecha o ambas), mientras que en el 70% de ellas, los controladores de las extremidades delanteras también contribuyeron. Sugerimos que tal organización de las entradas permite que la corteza motora contribuya a la coordinación de las extremidades derecha-izquierda dentro de cada uno de los cinturones durante la locomoción, y que también permite que las neuronas de las extremidades traseras participen en la coordinación de los movimientos de las extremidades traseras con los de las extremidades delanteras.