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【24h】

Multiple Rhythm-Generating Circuits Act in Tandem with Pacemaker Properties to Control the Start and Speed of Locomotion

机译：多个节奏发电电路与起搏器特性的串联作用，以控制运动的开始和速度

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In vertebrates, specific command centers in the brain can selectively drive slow-explorative or fast-speed locomotion. However, it remains unclear how the locomotor central pattern generator (CPG) processes descending drive into coordinated locomotion. Here, we reveal, in adult zebrafish, a logic of the V2a interneuron rhythm-generating circuits involving recurrent and hierarchical connectivity that acts in tandem with pacemaker properties to provide an ignition and gear-shift mechanism to start locomotion and change speed. A comprehensive mapping of synaptic connections reveals three recurrent circuit modules engaged sequentially to increase locomotor speed. The connectivity between V2a interneurons of different modules displayed a clear asymmetry in favor of connections from faster to slower modules. The interplay between V2a interneuron pacemaker properties and their organized connectivity provides a mechanism for locomotor initiation and speed control. Thus, our results provide mechanistic insights into how the spinal CPG transforms descending drive into locomotion and align its speed with the initial intention.
机译：在脊椎动物中，大脑中的特定指挥中心可以选择性地推动缓慢探索或快速运动。然而，它仍然不明确于机车中央模式发生器（CPG）处理将驱动器降到协调的运动的过程中。在这里，我们揭示了在成人斑马鱼中，涉及经常性和分层连接的V2A Interneuron节奏发电电路的逻辑，其与起搏器特性的串联起作用，以提供起动运动和变速速度的点火和换档机制。突触连接的全面映射揭示了三种反复电路模块，以便增加运动速度。不同模块的V2A内核之间的连接显示出明显的不对称，有利于从更快到更慢的模块的连接。 V2A Interneuron Pacemaker性能与组织连接之间的相互作用提供了运动机器启动和速度控制的机制。因此，我们的结果为脊柱CPG转换为机车的时间，并将其速度与初始意图对齐，提供了机械洞察力。

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