다중 스케일 저차원 운동 피질 상태 동역학은 자연적 손이 닿고 잡는 행동을 예측한다

운동 기능은 뉴런의 스파이킹부터 더 큰 규모의 국소 전위(LFP)까지 인구 활동의 다중 시공간 스케일에 걸친 신경 동역학에 의존한다. 저차원 인구 동역학의 여러 스케일이 움직임의 제어와 어떤 관련이 있는지는 알려져 있지 않다. 다중 스케일 신경 동역학은 상대적으로 탐구가 부족한 자연적인 손이 닿고 잡는 움직임을 연구하는 데 특히 중요하다. 우리는 자연적인 손이 닿고 잡는 행동을 수행하는 원숭이의 스파이크-LFP 네트워크 활동을 위한 새로운 다중 스케일 동역학 모델을 학습한다. 우리는 스파이킹과 LFP 활동의 저차원 동역학이 각각 독특한 감쇠 주파수 특성을 가진 여러 주요 모드를 나타내었다는 것을 보여준다. 하나의 주요 모드는 지배적으로 움직임을 예측했다. 두 개의 스케일에서 독특한 주요 모드가 존재함에도 불구하고, 이 예측 모드는 다중 스케일이며 스케일 간에 공유되었고, 세션과 원숭이 간에도 공유되었지만 단순히 행동 모드를 복제하지는 않았다. 더군다나, 이 다중 스케일 모드의 감쇠 주파수가 행동을 설명했다. 우리는 다중 스케일 저차원 운동 피질 상태 동역학이 자연적인 손이 닿고 잡는 행동의 신경 제어를 반영한다고 제안한다.