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The activity of dentate neurons during an arm movement sequence

1974; Elsevier BV; Volume: 71; Issue: 2-3 Linguagem: Francês

10.1016/0006-8993(74)90974-3

1872-6240

Robert J. Grimm, D.S. Rushmer,

Neural dynamics and brain function

Extracellular unit recordings were obtained from 350 dentate nucleus cells in squirrel monkeys during a performance of a brief, stereotyped sequence of visually guided arm movements. The operant paradigm involves hypothalamic stimulation as a reward. Units which participate in the performance can be divided into three functional subsets based upon physiologic and anatomic properties. Burst units are characterized by periods of silence or slow, irregular firing punctuated by high frequency discharges of short duration occurring spontaneously and during the motor performance. During the performance, they produce extraordinary correlation to short epochs or parts of the performance. Such units exist in natural, anatomic clusters or ‘collectives’ of a maximum 800–1000 μm depth. Each member of the ‘collective’ gives a similar response during the same epoch in the performance. ‘Collectives’ correlating with different periods in the performance exist and appear to congregate in the same part of the nucleus. Non-burst cells are those which gradually modulate up or down discharge rates (including complete inhibition) during performance. Their anatomic organization appears less precise; they correlate with longer epochs in the performance. Non-participant burst and non-burst units comprise the third subset. Functional questions are raised by this organization of dentate with respect to the correlation and execution of eye-limb pattern tasks. Des enregistrements extracellulaires unitaires ontétéobtenus de 350 neurones dentelés chez le singe-écureuil durant la performance d'une brève séquence stéréotypée de mouvements du bras guidés visuellement. L'animal opère librement par lui-meˆme, provoquant une stimulation hypothalamique en guise de récompense. Les unités qui participentàcette performance peuventeˆtre divisées en trois subunités fonctionnelles sur la base de propriétés physiologiques et anatomiques. Les unités de décharge brusque sont caractérisées par des périodes de silence ou d'ondes irrégulières et lentes, ponctuées de décharges de haute fréquence et courte durée, et apparaissant soit spontanément, soit accompagnant une activitémotrice de l'animal. Au cours de la performance, elles correspondent extraordinairement bienàde courtsépisodes ou parties de la performance. De telles unités existent en groupes naturels, anatomiques ou ‘collectivités’ de 800–1000 μm d'épaisseur; chaque membre de la collectivitédonne une réponse semblable durant le meˆmeépisode de la performance. Il existe des collectivités correspondantàdifférentes périodes de la performance, qui paraissent groupées dans la meˆme partie du noyau dentelé. Les cellules sans décharge brusque sont celles qui règlent progressivement la fréquence des décharges (y compris leur complète inhibition) durant la performance, que ce soit pour les augmenter ou les diminuer. Leur organisation anatomique paraît moins précise; elles correspondentàdesépisodes plus longs durant la performance. Des unités de décharge brusque et des unités sans décharge brusque non participantes constituent la troisième subdivision. Cette organisation du noyau dentelésoulève la question de son roˆle fonctionnel par rapportàl'activitéconcernant l'oeil et le membre.