L'apprentissage précoce des compétences s'exprime par la sélection et l'accord des synergies musculaires représentées corticalement

L'apprentissage des compétences peut être basé sur l'intégration et l'adaptation des éléments de mouvement organisés dans le système nerveux central (SNC). Nous avons examiné à quel niveau l'intégration et l'adaptation se produisent lors de l'apprentissage précoce des compétences, au niveau des muscles individuels, des synergies musculaires ou des combinaisons de synergies à travers le temps, et si ces opérations s'expriment par le cortex moteur primaire (M1). L'activité des muscles des membres antérieurs et des cellules M1 a été enregistrée pendant le premier jour d'entraînement sur une tâche d'atteindre-saisir chez les rongeurs. L'analyse des composants indépendants a été utilisée pour évaluer à quel point les schémas d'activation musculaire pouvaient être décrits comme des combinaisons de synergies variant dans le temps. Dans 3 des 11 animaux, l'activité M1 avant l'atteinte a prédit l'activation de différentes combinaisons de composants indépendants (IC) pour réaliser la tâche. Avec l'entraînement, les animaux ont de plus en plus adopté des postures et des schémas d'activité M1 avant l'atteinte qui soutenaient l'activation de la combinaison la plus réussie. Avec l'entraînement, les animaux ont également ajusté la magnitude d'activation (6 des 11 animaux) et les poids (11 des 11) des IC spécifiques qui constituaient la combinaison sélectionnée. Les poids représentent comment les schémas d'activation des IC étaient distribués aux muscles des membres antérieurs ; ce schéma de distribution a été adapté avec l'entraînement. Les cellules M1 (37 sur 100) avaient des taux de décharge liés à la tâche qui étaient significativement corrélés avec les schémas d'activation des IC. Les changements dans les taux de décharge M1 étaient associés à des changements correspondants soit dans la magnitude d'activation soit dans les poids des IC corrélés. Nos données suggèrent que l'apprentissage précoce des compétences s'exprime par la sélection et le réglage des taux de décharge M1, qui spécifient des schémas de contractions musculaires synergétiques variant dans le temps dans le membre.